东京理科大学优化碳纤维复合材料重量,有助于制造更轻汽车
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6072021-06-09 分享 收藏 0
塑联网了解到最近,东京理科大学(Tokyo University of Science)研究人员研发新的设计方法,能同时优化纤维厚度与方向,减轻增强塑料的重量,有助于开发更轻的飞机和汽车。
东京理科大学的Dr.Ryosuke Matsuzaki表示,方法分三步,包括预备、迭代和调整过程。在预备阶段,通过有限元素法(FEM)进行初始分析,以确定层数,通过线性层压模型和具有厚度变化模型的纤维导向设计,进行定性重量评估;迭代过程(iterative)是根据主应力方向确定纤维方向,并根据“最大应力理论”迭代计算厚度;最后,在调整过程,在需要提升强度的区域创建参考“基础纤维束”,将各纤维束排列分布在参考束的两侧,确定最终的方向和厚度,以调整可制造性。
比起仅采用纤维导向方法,通过这种同步优化方法,可以使材料减重超过5%,同时提供更高的负荷传递效率。
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