基于多目标优化的控制臂碳纤维铺层研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20230228.005

复合材料科学与工程 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (2): 39-43.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20230228.005

基于多目标优化的控制臂碳纤维铺层研究

康元春^1,2, 刘俊峰¹

1.湖北汽车工业学院,十堰 442002;
2.汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室,十堰 442002

收稿日期:2022-02-23 出版日期:2023-02-28 发布日期:2023-04-28
作者简介:康元春(1981—),女,硕士,副教授,主要从事结构及材料轻量化方面的研究。
基金资助:
汽车动力传动与电子控制湖北省重点实验室创新基金(2015xtzx0407)

Research on carbon fiber paving of control arm based on multi-objective optimization

KANG Yuanchun^1,2, LIU Junfeng¹

1. Hubei University of Automotive Technology, Shiyan 442002, China;
2. Key Laboratory of Automotive Power Train and Electronics, Shiyan 442002, China

Received:2022-02-23 Online:2023-02-28 Published:2023-04-28

摘要/Abstract

摘要： 为得到轻量化的碳纤维控制臂,并确定最佳碳纤维铺层角度,采用了移动最小二乘法拟合响应面结合多目标优化的方法。在采用碳纤维复合材料替代钢质控制臂时,基于等刚度近似关系确定碳纤维复合材料的厚度。为进一步提升碳纤维复合材料控制臂性能,结合Hammerley试验和移动最小二乘法来拟合铺层角度与控制臂刚度性能的关系。基于拟合的响应面,采用多目标优化方法确定最佳碳纤维铺层角度方案。与原钢质控制臂相比,碳纤维控制臂重量减轻了32.7%,且刚度强度性能满足要求。

关键词: 控制臂, 碳纤维, 多目标优化, 复合材料

Abstract: In order to obtain the lightweight carbon fiber control arm and determine the optimal carbon fiber laying angle, the moving least square method fitting response surface combined with multi-objective optimization method is adopted. Firstly, when the steel control arm is replaced by carbon fiber composite, the thickness of carbon fiber composite is determined based on the approximate relationship of equal stiffness. In order to further improve the performance of carbon fiber composite control arm, Hammerley test and moving least square method are combined to fit the relationship between ply angle and stiffness performance of control arm. Based on the fitted response surface, the multi-objective optimization method is used to determine the best carbon fiber ply angle scheme. Compared with the original steel control arm, the weight of the carbon fiber control arm is reduced by 32.7%, and the stiffness and strength performance meet the requirements.

Key words: control arm, carbon fiber, multi-objective optimization, composites

中图分类号:

TB332

康元春, 刘俊峰. 基于多目标优化的控制臂碳纤维铺层研究[J]. 复合材料科学与工程, 2023, 0(2): 39-43.

KANG Yuanchun, LIU Junfeng. Research on carbon fiber paving of control arm based on multi-objective optimization[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2023, 0(2): 39-43.

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基于多目标优化的控制臂碳纤维铺层研究

Research on carbon fiber paving of control arm based on multi-objective optimization

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