铝/碳纤维复合材料保险杠轻量化设计

对保险杠进行轻量化设计，并保证碰撞安全性，用铝/碳纤维复合材料替换原保险杠防撞梁钢质材料。分别对保险杠各部分厚度及碳纤维铺层角度进行了设计，确定了铝合金和碳纤维的厚度，探讨了铝合金和碳纤维板的厚度对碰撞性能的影响，通过采用对碳纤维铺层角度优化的方法提高碰撞安全性。通过拉丁超立方采样得到的试验样本，用移动最小二乘法建立近似模型并验证其精度，利用多目标遗传算法对近似模型寻优，确定了碳纤维最佳铺层角度，得到优化后铝/碳纤维复合材料保险杠防撞梁。与原钢质材料的保险杠相比，优化后铝/碳纤维复合材料保险杠质量减轻了36.497%,且满足碰撞安全性要求。