复合材料控制臂的多区域铺层结构优化
2021-03-11印立徐中明马媛媛张志飞
机械科学与技术 2021年2期
印立,徐中明,,马媛媛,张志飞
(1.重庆大学汽车工程学院,重庆400030;2.中国汽车工程研究院股份有限公司,重庆401122)
复合材料具有强度比高、抗疲劳、耐腐蚀等特点,在汽车车身上已经有较多的应用并逐渐延伸到底盘件上。不同于传统金属材质的零件设计,复合材料结构设计不仅要考虑几何外形还需要考虑铺层结构设计。由于铺层结构优化存在高度的非线性,目前主流的方法是将优化过程分为多步完成。一种是直接优化铺层厚度或角度,再优化铺层顺序。张君媛等[1]使用Optistruct 软件的自由尺寸优化、尺寸优化和铺层顺序优化方法,分三步完成汽车B柱的铺层优化。乔巍和姚卫星[2]先以铺层厚度和结构几何参数作为变量优化T型加筋板的屈曲因子,求解得到弯曲刚度参数,再求解最接近弯曲刚度的铺层顺序。冯雁等[3]对复合材料机翼的5个主承载部分进行铺层厚度优化,然后以编码表示3个主要部分的铺层顺序,使用遗传算法进行优化。另一种是使用铺层参数作为中间变量,以铺层参数为设计变量代表铺层结构进行优化,然后使用算法反推铺层结构。Herencia 等[4]以加筋板的总厚度和铺层参数为变量,以最大屈曲载荷为目标,使用梯度法求解最优铺层参数,再使用遗传算法反推铺层结构。Liu 等[5]则重点研究了反推铺层结构的算法,使用分支界定法得到比遗传算法更精确的铺层结构。刘哲等[6]以铺层参数作为变量使用径向基神经网络建立加筋板结构屈曲载荷的近似模型,在近似模型基础上进行优化以减小模型计算时间。……
登录APP查看全文
