碳纤维复合材料车体结构强度仿真分析与结构优化

作者：谢素明; 张高威; 程亚军

来源：大连交通大学学报, 2021, 42(04): 23-27.

DOI：10.13291/j.cnki.djdxac.2021.04.005

• 碳纤维复合材料车体
• Tsai-Wu失效准则
• 静强度
• 结构优化

利用子模型和结构优化技术相结合的方法,对碳纤维复合材料司机室的地铁车体结构进行强度研究.基于复合材料力学特点,建立地铁车车体有限元模型;在EN12663-2010标准中静态载荷作用下,对其车体结构进行静强度有限元分析,运用Tsai-Wu失效准则对碳纤维复合材料司机室进行评价,找出其薄弱部位出现在司机室骨架上,并提出改进方案;最后,以铺层厚度和角度为设计变量,以Tsai-Wu失效因子小于0.9为约束,以CFRP质量最小为目标,对司机室骨架进行结构优化,优化后Tsai-Wu失效因子为0.897,骨架减重33%.

• 单位
  中车长春轨道客车股份有限公司; 大连交通大学