基于拓扑优化的复合材料汽车座椅骨架设计

来源：上海理工大学学报杂志2017年第1期北京时间：

作者：白煜

单位：上海理工大学 机械工程学院, 上海 200093,上海理工大学 机械工程学院, 上海 200093

摘要：为满足汽车座椅轻量化和安全性的需求，综合采用轻量化材料和结构拓扑优化设计技术，提出了一种碳纤维复合材料乘用车座椅设计方法.新型座椅骨架由碳纤维层合板外壳和短切碳纤维加强筋两部分组成.首先，为提高座椅结构刚度和稳定性，利用结构拓扑优化技术在碳纤维层合板外壳区域内布置合理的加强筋，然后，通过优化碳纤维层合板外壳，提高结构整体刚度，降低骨架质量.结果表明，与参考钢制骨架相比，新型座椅骨架不仅整体刚度得到大幅提升，而且质量减少了30.72%，有显著的轻量化效果.

关键词：汽车座椅;碳纤维复合材料;优化设计;轻量化

基金资助：国家自然科学基金资助项目（50875174,51175347）；上海市教委科研重点创新项目（13ZZ114）