复合材料带孔板孔形与铺层优化设计

作者：秦**; 秦锐坚; 糜沛纹^*; 李铭

来源：交通运输工程学报, 2022, 22(04): 223-231.

DOI：10.19818/j.cnki.1671-1637.2022.04.017

• 汽车工程
• 复合材料板
• 孔形优化
• 铺层优化
• 优化顺序
• 仿真分析
• 失效载荷

为提高复合材料带孔板的承载能力，对其孔形和铺层进行优化；基于损伤力学模型建立了复合材料带孔板的仿真分析模型，并验证了其仿真精度；选用圆孔、三角孔、方孔3种孔形的复合材料板，分别进行了仅孔形优化、仅铺层优化、先孔形优化后铺层优化、先铺层优化后孔形优化4种优化方案，对不同方案优化后的复合材料带孔板进行失效分析。分析结果表明：仅铺层优化对不同孔形复合材料板的失效载荷提升效果(7.6%～13.4%)明显大于仅孔形优化(2.0%～2.9%),仅孔形优化对三角孔带孔板失效载荷提升幅度最大，仅铺层优化对圆孔带孔板失效载荷提升幅度最大；同时采用孔形优化和铺层优化对失效载荷的提升效果明显优于单一优化方法，其中先孔形优化后铺层优化方法对不同孔形复合材料板的失效载荷提升幅度最大(11.6%～15.6%);铺层优化和孔形优化的先后顺序对圆孔带孔板影响最大(相差3.5%),对三角孔和方孔带孔板影响相对较小；3种孔形的带孔板中，圆孔带孔板优化后失效载荷提升幅度最大(15.6%),在实际应用中圆孔带孔板的性能相对较好，且稳定。

• 单位
  广西师范大学; 武汉理工大学