基于T700碳纤维复合材料的箱体结构优化设计

为得到深海工况下轻质高强度复合材料箱体设计方案,运用有限元软件ABAQUS,基于最大应力准则使用FORTRAN语言编写用户材料子程序(UMAT),建立了1 MPa压力下T700碳纤维复合材料箱体的强度仿真模型。通过对箱体的加强筋设计、外形设计和铺层结构设计,以及使用分级递进优化设计方法对其结构进行优化,最终得到了轻质化高强度的压力下箱体设计方案。优化仿真分析结果表明:复合材料箱体采用井字框加强筋和圆角过渡外形设计时,能够有效增加结构强度,减少箱体质量。