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[发明专利]一种碳纤维增强复合材料纤维角度优化方法-CN202211505580.0在审
发明人：张君媛;常梦鸽;窦铮;余雪婷;车文传;邸春赫;谢坚;王世航;郑丹枫;陆炳全 -专利权人：吉林大学
申请日： 2022-11-29 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳纤维增强复合材料纤维角度优化方法，包括：步骤一、确定待优化的碳纤维增强复合材料层合板的参数信息，建立所述层合板的几何模型；其中，所述参数信息包括：层合板的平面尺寸、层数、厚度和纤维初始排布角度；步骤二、将所述几何模型中的每层以网格的形式划分为多个设计域，每个所述设计域对应一个纤维铺设角度；步骤三、建立层合板的整体刚度矩阵；步骤四、以每个设计域对应纤维铺设角度作为优化变量，以层合板的柔度最小为优化目标，对每个设计域对应纤维铺设角度进行迭代更新，直到达到设定的收敛精度，得到每个设计域的最优纤维铺设角度；步骤五、根据每层中所述每个设计域的最优纤维铺设角度得到该层的最优纤维曲线分布。
一种碳纤维增强复合材料纤维角度优化方法

[发明专利]一种基于耐撞性的乘用车吸能盒3G优化设计方法-CN202211186496.7在审
发明人：张君媛;窦铮;贾志明;陆炳全;郑丹枫;王世航;谢坚;邸春赫;余雪婷;车文传;常梦鸽 -专利权人：吉林大学
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于耐撞性的乘用车吸能盒3G优化设计方法，包括：测量车辆长方体吸能盒的外轮廓作为吸能盒优化的设计域，确定优化的吸能盒的外轮廓的横截面形状；在外轮廓的内部设置多条肋板；将优化的吸能盒的材料、外轮廓的厚度和每条肋板的厚度分别作为变量，得到多个不同变量组合形成的初级优化吸能盒结构；对初级优化吸能盒结构进行碰撞试验，得到吸能盒的材料、外轮廓的厚度、每条肋板的厚度的组合与最大吸能量、截面力峰值和吸能盒质量的关系模型；基于关系模型，以最大化吸能量和最小化质量作为优化目标，以截面峰值力不大于原结构作为优化约束条件，得到最终优化的吸能盒结构的材料、外轮廓的厚度以及每条肋板的厚度。
一种基于耐撞性乘用车吸能盒 3g 优化设计方法

[发明专利]复合材料反对称包裹方管压溃特性分析方法-CN201811105138.2有效
发明人：张君媛;陆炳全;郑丹枫;周浩;张秋实;姜哲;李仲玉;舒畅;王丹琦 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-09-21 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明属于汽车被动安全性研究领域，具体涉及一种复合材料反对称包裹方管压溃特性分析方法。包括以下步骤：1、结构描述与坐标定义；2、计算复合材料的极限应力与弹性模量；3、计算屈服膜力与单位长度塑性极限弯矩；4、计算复合材料反对称包裹方管中超折叠单元耗散的能量；5、计算最终有效压溃距离与最终折叠角度；6、计算平均压溃力。本发明考虑铺层角度对性能影响，得到了单位长度塑性极限弯矩与屈服膜力的理论表达式。本发明推导了复合材料反对称包裹方管的平均压溃力解析表达式，得到结构参数与压溃性能的关系。利用本发明所述的复合材料反对称包裹方管压溃特性分析方法，可以快速地进行正向设计，减少仿真与实验次数，降低设计成本。
复合材料对称包裹方管压溃特性分析方法

[发明专利]变厚度十二直角截面薄壁梁压溃特性分析方法-CN201811239928.X有效
发明人：张君媛;郑丹枫;陆炳全;刘茜;周浩;张秋实;姜哲;李仲玉;舒畅;王丹琦 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-10-24 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明属于汽车被动安全性研究领域，具体涉及一种变厚度十二直角截面薄壁梁压溃特性分析方法。包括以下步骤：1、将截面的边上任意处厚度使用参数表示出来；2、利用最大厚度、最小厚度，求出截面拐角处形成折叠单元的实际厚度；3、将不同区域的厚度带入到超级折叠单元不同区域的能量耗散计算公式，计算出变厚度超级折叠单元能量耗散；4、利用能量最低原理，求出变厚度超级折叠单元能量耗散表达式中的未知量；5、求解出平均压溃反力具体数值。本发明推导出了变厚度十二直角薄壁梁平均压溃反力解析表达式，可以在车身抗撞性概念设计阶段，实现对薄壁梁的正向设计,缩短开发周期。
厚度十二直角截面薄壁梁压溃特性分析方法

[发明专利]基于多尺度的碳纤维复合材料抗冲击力学性能仿真方法-CN202110670301.5有效
发明人：张君媛;车文传;陈家乐;赵晓朝;李仲玉;姜哲;陆炳全;郑丹枫;张天麒;周浩;宁立男;舒畅;王世航;谢坚;邸春赫;余雪婷 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多尺度的碳纤维复合材料抗冲击力学性能仿真方法，包括：步骤一、进行CFRP准静态试验，获取参数；步骤二、进行不同工况下的落锤冲击试验，获取CFRP的动态力学响应和损伤形式；步骤三、建立CFRP尺度模型，设置边界条件，进行细观参数影响分析；步骤四、计算放大因子，建立细观与宏观之间的关系，重建材料本构，更新宏观刚度矩阵；步骤五、进行CFRP层合板落锤冲击多尺度仿真，得到细观参数和基体缺陷对CFRP抗冲击力学性能的影响。通过仿真实验得到细观参数和基体缺陷对CFRP抗冲击力学性能的影响，能够模拟碳纤维复合材料的纤维与集体的力学响应与失效过程，得到碳纤维复合材料截面开裂、纤维集体破坏的过程。
基于尺度碳纤维复合材料冲击力学性能仿真方法

[发明专利]一种混合截面吸能盒及其设计方法-CN202010126045.9有效
发明人：张君媛;郑丹枫;陆炳全;张天麒;李仲玉;姜哲;宁立男;陈家乐;赵晓朝 -专利权人：吉林大学
申请日： 2020-02-27 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明属于汽车被动安全性研究领域，涉及一种混合截面吸能盒及其设计方法；混合截面吸能盒沿轴向分为两段，上半段截面具有矩形外轮廓，如果没有肋板，则为单胞形截面，如果含有肋板，则组成多胞形截面；多胞形截面内部肋板与矩形外轮廓中的两条边相平行，平行于矩形外轮廓长方向的肋板数量等于平行于矩形外轮廓宽方向的肋板数量；上半截面任意相平行且相邻的两条线之间的距离相等，含有n个小胞的截面为n胞形截面；下半段截面比上半段在每个胞的内部增加了一个肋板，增加的肋板与胞的两条边相平行，位置处于与胞相平行的两条边的正中间；本发明增加了吸能盒底部抗弯能力，防止薄壁结构出现欧拉弯曲变形模式，提高薄壁结构吸能稳定性。
一种混合截面吸能盒及其设计方法

[发明专利]一种两端固支Z向肋板多胞薄壁的梁弯曲吸能分析方法-CN202111037185.X在审
发明人：张君媛;谢坚;郑丹枫;陆炳全;张天麒;余雪婷;车文传;邸春赫 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-09-06 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种两端固支Z向肋板多胞薄壁的梁弯曲吸能分析方法，包括如下步骤：步骤一、以锤头在两端固支Z向肋板多胞薄壁梁的中间进行加载且所述多胞薄壁梁的截面在弯矩和轴力的共同作用下进入完全塑性状态时，获得两个阶段的屈服准则；步骤二、简化所述多胞薄壁梁的变形和受力，获得塑性铰处的轴力和截面形心轴线的位移间的关系；步骤三、根据所述屈服准则、平衡方程及塑性铰处的轴力和截面形心轴线的位移间的关系获得薄壁梁可承受的外力与之间的关系。本发明具有提高计算多胞薄壁梁弯曲吸能特性的准确性、缩短开发周期和降低设计成本的特点。
一种两端肋板多胞薄壁弯曲分析方法

[发明专利]二维平纹机织纤维增强复合材料的精细化建模仿真方法-CN202010511159.5在审
发明人：张君媛;张天麒;陆炳全;李仲玉;郑丹枫;王丹琦;周浩;宁立男;姜哲;舒畅;陈家乐;王世航;赵晓朝 -专利权人：吉林大学
申请日： 2020-06-08 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明属于纤维增强复合材料有限元仿真领域，涉及一种二维平纹机织纤维增强复合材料的精细化建模仿真方法；包括(1)简化二维平纹机织复合材料微观结构；(2)获取RVE几何参数；(3)建立几何模型；(4)设置截面属性；(5)确定纤维丝束性能参数；(6)设置材料模型；(7)定义载荷条件和边界条件；(8)接触设置；(9)设置控制卡片和提交计算；本发明能够更加详细地模拟纤维增强复合材料的纤维与基体的力学响应与失效过程，得到纤维增强复合材料界面开裂，纤维基体破坏等微观过程；本发明为相关结构设计提供准确的参考依据，减少研究人员实际实验次数，缩短开发周期，同时降低设计开发成本。
二维平纹机织纤维增强复合材料精细建模仿真方法

[实用新型]一种客车LFT座椅靠背骨架-CN201920789272.2有效
发明人：张君媛;郑丹枫;纪梦雪;李仲玉;陈家乐;宁立男 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-05-29 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： B60N2/64 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种客车LFT座椅靠背骨架，为克服现有技术存在的质量增加和设计盲目性问题，客车LFT座椅靠背骨架包括座椅靠背骨架背板与座椅靠背骨架加强筋；座椅靠背骨架背板包括座椅靠背骨架背板中间板和座椅靠背骨架背板周向板；“U”形的座椅靠背骨架背板周向板布置在座椅靠背骨架背板中间板的周边，两者之间形成的夹角为121°～125°；座椅靠背骨架加强筋包括环向加强筋、直杆筋板组件与X形筋板组件；“U”字形的环向加强筋布置在座椅靠背骨架背板中间板和座椅靠背骨架背板周向板的交界线上；直杆筋板组件左右对称地布置在座椅靠背骨架背板中间板上，X形筋板组件左右对称地布置在座椅靠背骨架背板周向板中的左、右侧板上。
一种客车 lft 座椅靠背骨架

[实用新型]一种可自动调节围度的智能下肢牵引带-CN201920524441.X有效
发明人： 郑丹枫 -专利权人：南京市儿童医院
申请日： 2019-04-17 - 公布日： 2020-02-14 - 主分类号： A61F5/042 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种可自动调节围度的智能下肢牵引带，包括贴合大腿形状的留有开口的上固定板和贴合小腿形状的留有开口的下固定板，上固定板和下固定板之间采用可以调节两者间距的调节固定杆进行固定连接，上固定板和下固定板的开口处均水平设置有调整带，调整带内侧安装有微型齿轮和微型直流电机，上固定板和下固定板上沿水平方向对称设有调整轨道，调整轨道上设置有微型齿条，微型齿条与微型齿轮相对应啮合；本产品根据预先设定的最佳压力值，通过传感器监测后，自动对固定板的松紧程度进行调整，无需医护人员进行手动调整，避免了在伤者感知不准确的情况下进行手动调整，从而造成牵引力度不合适的情况发生，有助于科学的帮助伤者尽快恢复健康。
上固定板下固定板调整轨道手动调整微型齿轮调整带齿条贴合开口啮合松紧微型直流电机本实用新型传感器监测大腿形状水平设置下肢牵引小腿形状固定板固定杆开口处围度感知对称牵引医护智能恢复帮助健康

[实用新型]一种客车座椅靠背骨架-CN201920368655.2有效
发明人：张君媛;郑丹枫;房强;纪梦雪;陈家乐;宁立男 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-03-22 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： B62D65/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种客车座椅靠背骨架，克服了目前存在的质量增加和设计盲目性的问题，所述的一种客车座椅靠背骨架包括座椅靠背骨架边框(1)、座椅靠背骨架上背板(2)与座椅靠背骨架下背板(3)；座椅靠背骨架边框(1)为左、右对称的钢管结构件，座椅靠背骨架边框(1)的正面形状为“倒U字形”，侧面形状在中、下端两处有弯折；座椅靠背骨架上背板(2)与座椅靠背骨架下背板(3)均为左、右对称的钢质的曲面板结构件，上背板(2)与下背板(3)均采用点焊方式与座椅靠背骨架边框(1)的上端与中、下端固定连接；该种客车座椅靠背骨架的总长度L为458mm，总宽度W为256mm，总高度H为792mm。
座椅靠背骨架边框靠背骨架客车座椅上背板下背板下端对称本实用新型钢管结构件板结构件侧面形状点焊方式正面形状质量增加倒U字形上端弯折

[发明专利]参数化的约束系统刚度设计方法-CN201810480260.1有效
发明人：张君媛;王丹琦;李仲玉;舒畅;姜哲;陆炳全;郑丹枫 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-05-18 - 公布日： 2019-09-03 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种参数化的约束系统刚度设计方法，克服了逆向或者局部逆向设计方式难以满足现阶段对产品开发周期要求的问题，该方法的步骤如下：1)设定约束条件：(1)乘员胸部加速度限值G；G是正向设计时根据乘员保护要求提出的胸部加速度限值；(2)乘员最大相对位移D_o/v；D_o/v是总布置阶段已经确定好的乘员生存空间；(3)根据碰撞试验要求确定碰撞出速度v₀及车体的双台阶波形的基本参数；2)定义简化曲线：(1)定义双台阶波；(2)定义梯形波；3)根据面积相等原理进行碰撞波形与约束系统刚度的耦合分析；4)引入振动方程求解乘员的相对运动响应；5)求解约束系统刚度；6)建立插值公式实现约束系统刚度的快速求解。
约束系统求解刚度设计参数化双台阶产品开发周期乘员保护乘员胸部基本参数面积相等碰撞试验生存空间相对位移约束条件振动方程耦合分析梯形波车体正向胸部响应引入

[发明专利]一种客车LFT座椅靠背骨架及其设计方法-CN201910456098.4在审
发明人：张君媛;郑丹枫;纪梦雪;李仲玉;陈家乐;宁立男 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-05-29 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： B60N2/64 文献下载
摘要：本发明公开了一种客车LFT座椅靠背骨架及其设计方法，为克服现有技术存在的质量增加和设计盲目性问题，骨架包括座椅靠背骨架背板与座椅靠背骨架加强筋；座椅靠背骨架背板包括座椅靠背骨架背板中间板和座椅靠背骨架背板周向板；“U”形的座椅靠背骨架背板周向板布置在座椅靠背骨架背板中间板的周边；座椅靠背骨架加强筋包括环向加强筋、直杆筋板组件与X形筋板组件；“U”字形的环向加强筋布置在座椅靠背骨架背板中间板和座椅靠背骨架背板周向板的交界线上；直杆筋板组件左右对称地布置在座椅靠背骨架背板中间板上，X形筋板组件左右对称地布置在座椅靠背骨架背板周向板中的左右侧板上，本发明还提供了一种客车LFT座椅靠背骨架的设计方法。
座椅靠背骨架背板中间板周向板环向加强筋筋板组件左右对称板组件加强筋客车直杆质量增加左右侧板交界线

[发明专利]概念设计阶段约束系统的设计方法-CN201810480248.0有效
发明人：张君媛;王丹琦;李仲玉;舒畅;姜哲;陆炳全;郑丹枫 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-05-18 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了概念设计阶段约束系统的设计方法，为克服传统设计方法中低水平重复寻优过程的问题，其步骤：1.确定输入条件：1)乘员胸部加速度限值G；2)车内生存空间S₀；3)碰撞初速度v₀；4)碰撞波形：在概念设计阶段，车体前端结构尚未设计完成，因此以幅值为A₀的矩形波作为碰撞波形，t_v的计算式为：式中：矩形波形中A₀为矩形波幅值，t_v为车体速度减为0的时刻，即停车时刻；2.简化曲线处理；3.约束刚度和碰撞波形的耦合作用分析；4.求解乘员相对运动响应和约束系统固有频率：1)引入振动方程；2)求解极限时间t_L、极限相对速度v_L、极限相对位移D_L；3)求解约束系统固有频率ω；5.输出梯形约束刚度曲线。
约束系统概念设计阶段固有频率约束刚度求解车体乘员胸部传统设计矩形波形前端结构求解极限曲线处理生存空间输入条件停车时刻相对位移振动方程耦合作用波幅低水平计算式矩形波车内式中寻优输出响应引入重复分析

[发明专利]一种客车座椅靠背骨架及其设计方法-CN201910220293.7在审
发明人：张君媛;郑丹枫;房强;纪梦雪;陈家乐;宁立男 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-03-22 - 公布日： 2019-06-11 - 主分类号： B62D65/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种客车座椅靠背骨架及其设计方法，克服了目前存在的质量增加和设计盲目性的问题，骨架包括座椅靠背骨架边框(1)、座椅靠背骨架上背板(2)与座椅靠背骨架下背板(3)；座椅靠背骨架边框(1)为左、右对称的钢管结构件，座椅靠背骨架边框(1)的正面形状为“倒U字形”，侧面形状在中、下端两处有弯折；座椅靠背骨架上背板(2)与座椅靠背骨架下背板(3)均为左、右对称的钢质的曲面板结构件，上背板(2)与下背板(3)均采用点焊方式与座椅靠背骨架边框(1)的上端与中、下端固定连接；该客车座椅靠背骨架总长L为458mm，总宽W为256mm，总高H为792mm，本发明还公开了一种客车座椅靠背骨架的设计方法。
座椅靠背骨架边框靠背骨架客车座椅上背板下背板下端对称钢管结构件板结构件侧面形状点焊方式正面形状质量增加倒U字形上端弯折总长

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