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一种碳纤维复合材料发动机罩的结构设计方法

发布时间: 2023-11-23

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 技术服务
成果类型： 发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
本项目成果选用碳纤维复合材料单层铺层的铺层角度、铺层厚度以及芯材厚度这些参数作为结构优化时的设计变量，建立复合材料发动机罩的尺寸优化的数学模型并进行计算：(1)设计目标：复合材料发动机罩尺寸优化设计的目标函数是使发动机罩的质量最轻；(2)设计变量；(3)设计约束；(4)计算工况；(5)优化分析结果；本发明优化后的复合材料发动机罩与优化前相比，优化后的发动机罩减重约为16％，各项性能参数基本相同，其中一阶频率增长；各静态工况下的最大位移增大，刚度降低，但全部在许可范围之内。
成果亮点
对复合材料发动机罩进行尺寸优化时，采用以下两种方案：一是以复合材料层合板中各角度的铺层厚度以及芯材的厚度为设计变量，因发动机罩的结构为对称结构，故优化问题中独立设计变量有5个；二是以复合材料层合板中铺层厚度和铺层角度组合为设计变量，进行优化设计，其中独立设计变量为9个；复合材料发动机罩的优化问题中，各碳纤维铺层的初始厚度为2mm；芯材的初始厚度为6mm，；各碳纤维铺层的初始角度为0°，45°，90°，-45°。
团队介绍
天津金力研汽车工程技术有限公司成立于2016年6月，由河北兴林集团、长春宇创和天津中科先进院合资成立，由河北工业大学、吉林大学提供科研支持。公司坐落于天津市滨海高新区华苑（环外）产业园区，注册资本2000万元，是一家功能完备、设施齐全并集合了车身轻量化研发、整车产品设计、冲压同步工程（SE)和样车试制等的专业化高科技企业。公司自成立伊始，形成了以先进技术研究中心、产品设计研究中心、工艺工程研究中心为主体的完整的汽车技术自主研发体系，同时具备开发整车项目的能力。
成果资料