国家级：2018年国家科技重大专项项目

省部级：2015年江苏省产业前瞻与共性关键技术重点项目

技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务、技术入股、人才培养、共建载体

正在申请 ,其中:发明专利 10 项
已授权专利,其中:发明专利 20 项
专利号: ZL201510263521.0;ZL201510380366.0

                                                

面向新能源汽车制造过程，从FRP车身轻量化设计、分析、试验、检测和评估等方面开展了科学研究。轻量化设计方面，在传统金属原型车身基础上，以轻量化为目标，以结构件刚度、强度、模态以及可制造性为约束，对CFRP车身同时进行了宏观几何外形优化和细观材料织构优化，基于MATLAB+ANSYS联合仿真平台建立了CFRP车身“材料/结构”协同优化理论和规范流程。基于设计方法完成了前防撞梁、引擎盖、电池盒和玻璃升降器四个结构件的轻量化设计和分析。针对随机变量非正态、功能函数非线性、失效模式非独立等分析难题，提出了FRP层合板可靠性分析的通用生成函数法。分别根据FRP层合板的首/终层失效假定，运用复合算子建立了FRP层合板可靠性分析模型。通过K-means聚类和同类项合并技术缩减计算成本从而提高效率，分析精度显著优于传统矩法。性能预测方面，针对各向异性FRP材料性能预测与损伤分析等难题，以组分材料多参数性能退化模型为基础，以改进的非线性失效准则等为损伤判据，借助MATLAB+ANSYS联合仿真平台等工具，建立了FRP材料性能/损伤同步预测方法，实现了多维结构FRP材料力学性能和损伤机理的同步预测，并对预测过程进行了模块化开发。
损伤检测方面，针对复合材料损伤模式演化的复杂问题，采用FFT和HHT信号处理方法，构建了复合材料纤维基体界面剥离、分层、基体损伤、纤维抽拔和纤维断裂与AE信号五种峰值频率分布范围的对应关系，建立了基于DEEMD方法的复合材料层合板发生五种损伤模式的AE峰值频率判断方法及判断流程。利用两相交直线确定一平面的几何原理，从测量座上各激光器发射光束，根据受光传感器的位置信息快速获取被测零件上3个球头测头的空间坐标，实现了复合材料件几何尺寸与精度指标高效测量。
编织设备开发方面，采用低损耗铺纬技术、移动复合针编织系统、高压防爆技术，构建了不同层不同类型纤维，或同层内不同类型纤维的铺纬方法，通过移动复合针编织系统使多层纤维固定，开发了多轴向混杂纤维铺纬和经编装置。本成果经过进一步的研究发展后，主要适用于在新能源汽车结构件轻量化设计上推广应用，也适用于混杂纤维编织设备的开发与应用。

（1）FRP结构件轻量化设计与分析
（2）FPR结构件“材料/结构”一体化优化设计方法
（3）FRP结构件宏细观力学性能研究
（4）FRP结构件宏细观检测方法
（5）FRP轴向材料编织技术与设备开发

基于HyperWorks和MATLAB+ANSYS联合仿真平台，提出了一种CFRP车身“材料/结构”协同优化方法与流程，所优化的FRP结构件减重20[%]以上；基于CDM和DEEMD法，建立了FRP材料性能和损伤预测方法，使预测误差控制在10[%]以内；提出了基于K-均值聚类和通用生成函数的FRP层合板可靠性分析方法，计算精度优于传统矩法；开发了低损耗铺纬和移动复合针编织技术，研制了混杂纤维铺纬和经编装置，最高转速可达1000rpm，可制备多层FRP织物（5~8层），成品最大厚度4mm，幅宽101英寸。