基于滑车碰撞试验的轿车座椅骨架轻量化研究

为获得某款轿车轻量化座椅骨架的滑车碰撞性能参数,并在该参数基础上对座椅骨架进行优化设计,根据滑车碰撞试验方法建立座椅骨架动态特性仿真模型,利用Ls-Dyna软件进行座椅骨架滑车碰撞试验仿真,得到轻量化座椅骨架的滑车碰撞性能参数和优化设计参数.结果表明,该轻量化座椅骨架完全满足滑车碰撞试验的强度要求,且经过优化设计进一步减重8.4%,为座椅轻量化及滑车碰撞试验提供了参考依据.     

复合材料尖削结构同级优化方法研究及ISIGHT实现

现有复合材料优化方法在进行尖削结构优化时,设计变量多而且难以保证纤维的连续性,文章提出了一种基于尖削结构模型的复合材料的同级优化方法。通过引入了铺层组、铺层组厚度、铺层组铺层顺序和铺层组距离变量等参数,在不影响优化结果的同时能有效的减少设计变量个数,并保证纤维的连续性。文章借助商业软件ISIGHT实现了该同级优化方法,采用某层合板优化问题验证了该方法的有效性。     

复合材料层合板低速冲击损伤阻抗性能影响因素研究

基于复合材料层合板的结构特点及典型损伤和破坏模式,建立了基于ABAQUS有限元软件的复合材料层合板低速冲击模型.与实验数据对比结果表明,该模型可以准确地模拟复合材料层合板低速冲击损伤阻抗特性.采用该有限元模型,研究复合材料层合板的铺层材料面内性能和铺层角度等参数对其在低速冲击作用下损伤阻抗性能的影响规律.分析结果表明,提高铺层纤维方向拉伸模量可明显提升其抗冲击损伤能力,在复合材料层合板中增加±45°铺层数量能明显提升其抗分层能力,而提高其它方向弹性模量对复合材料层合板低速冲击损伤阻抗性能的影响不明显.     

含口盖复合材料圆柱壳轴压屈曲性能分析

对完整复合材料圆柱壳进行了轴向压缩破坏试验,得到了圆柱壳的载荷-应变曲线和破坏载荷,试验结果表明:在轴压载荷作用下,圆柱壳的破坏形式为屈曲破坏。结合ANSYS有限元软件对复合材料圆柱壳进行屈曲分析,有限元计算结果与试验结果一致,验证了模型和计算方法的有效性。利用所建立的模型,对圆柱壳的铺层顺序进行改进设计,分析了铺层角度对开口圆柱壳屈曲载荷的影响。在开口处加装复合材料口盖进行补强,计算了不同口盖铺层方式下的柱壳屈曲强度。计算结果表明:优化复合材料叠层顺序可提升结构的屈曲载荷,开口后圆柱壳的轴向屈曲载荷大幅降低,加装口盖可使开口圆柱壳的轴向稳定性得到有效的增强。提出了一种提高含口盖的复合材料圆柱壳轴向屈曲强度的改进设计方法,为复合材料壳体的稳定性设计提供参考。     

复合材料层合板低速冲击及其剩余压缩强度

为了研究冲击能量对层合结构冲击性能及吸能特性的影响规律,本文主要采用不同冲击能量作用下的复合材料层合板低速冲击性能及其剩余压缩强度的研究方法.通过低速冲击实验,研究了冲击能量对复合材料层合板的损伤影响.通过准静态压缩试验,较好地分析冲击能量对试件的压缩剩余强度的影响.     

防止乘员受挥鞭伤害的汽车座椅设计及试验

针对挥鞭伤害对某车型座椅开发了主动式座椅靠背控制系统(ABCS),同时对座椅骨架和泡沫等结构进行设计优化。经过欧洲新车评价规程(Euro NCAP)挥鞭试验得出结论:主动式座椅靠背控制系统、座椅骨架和泡沫设计优化,均能提高Euro NCAP挥鞭试验成绩,降低对乘员的挥鞭伤害。     

纤维缠绕CFRP圆管强度特性研究

目的 研究用纤维的不同铺层方式缠绕的CFRP圆管拉伸与压缩强度的特性.方法 采用各向异性弹性力学的方法,结合复合材料层合理论,研究了纤维缠绕层合圆管的应力分析和变形分析方法,分析了由碳纤维复合材料(CFRP)构成的圆管的强度.并采用纤维缠绕成型工艺,设计了两种尺寸的CFRP圆管,铺层方式均为[(900/00)2]S,通过对CFRP圆管进行压缩和拉伸实验,着重研究CFRP圆管在这两种受力状态下直至破坏的应力-应变关系,极限强度以及材料宏观破坏模式.结果 铺层方式为[(900/00)2]S 的CFRP圆管抗拉极限强度和应变远大于其抗压极限强度和应变,但这两种状态下CFRP圆管的弹性模量大致相当,且破坏模式均为脆性破坏.结论 理论分析结果与试验结果进行比较,验证了理论分析结果是可靠的.     

含孔二维机织复合材料层合板强度预测方法研究

将基于单层板理论的逐渐累积损伤强度预测方法推广用于含孔二维机织复合材料层合板的强度预测,建立了含孔二维机织复合材料层合板的逐渐累积损伤强度预测方法.并在ANSYS软件平台上开发了相应的参数化二维机织复合材料含孔层合板逐渐累积损伤强度预测程序,对两种孔径两种铺层的含孔二维机织复合材料层合板的强度进行预测,并对其损伤扩展规律进行了分析.经与试验结果对比表明本文所建立的强度预测方法效果良好.     

纺织结构复合材料铺层顺序设计与力学性能分析

为研究铺层顺序对纺织结构复合材料力学性能的影响,将玻璃纤维平纹织物与玻璃纤维双轴向缝编毡按照5种不同的铺层方案铺叠,并用真空辅助成型方式制备成复合材料。利用落锤冲击试验机与万能试验机对具有不同铺层顺序的5种复合材料进行抗冲击性与抗拉强度测试。结果表明:合理设计铺层顺序可以改善纺织结构复合材料的力学性能;其中将两种不同结构的增强织物进行交替排列,可以获得具有较高单位吸收能量和优良经纬向抗拉强度的复合材料。     

汽车座椅的轻量化设计

为了分析汽车座椅的安全性,对某车型座椅建立有限元模型并进行轻量化设计.参照国家标准GB 15083-2006中的座椅试验规范施加载荷和约束,计算座椅强度并提出轻量化设计方案.通过合理的优化目标和约束变量得到座椅轻量化尺寸,经再次分析计算,验证了座椅轻量化后的强度完全满足国家标准的要求,轻量化设计的座椅质量减重11.2％.