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龙图腾网恭喜中车株洲电力机车有限公司申请的专利碳纤维复合材料车体结构及其设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114329773B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111597061.7，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权碳纤维复合材料车体结构及其设计方法是由蒋忠城;沈龙江;康巍;万平;周礼;王先锋;张波;李登科;刘晓波;周鹏设计研发完成，并于2021-12-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本碳纤维复合材料车体结构及其设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种碳纤维复合材料车体结构及其设计方法，将设计空间、非设计空间、约束条件、计算工况、优化目标作为仿真软件的输入，创建车体拓扑优化结构模型；利用变密度法对所述车体拓扑优化结构模型进行迭代计算，获得满足约束条件和工况要求的不同材料利用度下的车体结构传力路径，根据所述传力路径获得最优的车体结构构型。本发明给出了输入参数的设计方法，确保可以获得所需结构构型，提高了仿真效率以及仿真精度。

本发明授权碳纤维复合材料车体结构及其设计方法在权利要求书中公布了：1.一种碳纤维复合材料车体结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将设计空间、非设计空间、约束条件、计算工况、优化目标作为仿真软件的输入，创建车体拓扑优化结构模型；S2、利用变密度法对所述车体拓扑优化结构模型进行迭代计算，获得满足约束条件和工况要求的不同材料利用度下的车体结构传力路径，根据所述传力路径获得最优的车体结构构型，所述构型包括承力骨架和承力面板；S3、创建车体强度模型、车体噪声模型、车体防火仿真模型；将车体强度模型，车体噪声模型，车体防火仿真模型接入基于Isight软件的仿真计算平台，选取强度、噪声、防火指标的关联参数，将最优的车体结构构型的承力骨架的梁筋板厚范围、承力面板的各层板厚范围作为仿真计算平台的输入设计变量，以整车刚度、强度、疲劳、模态、噪声声压级、热释放速率、烟气蔓延速率的限制条件为约束，以车体重量、隔声和防火的加权指标值为设计目标，建立强度、噪声和防火联合仿真模型；S4、将所述联合仿真模型中的参数组合作为最优超拉丁法的输入参数，获得特征样本空间，对所述特征样本空间进行敏度分析，缩减特征样本空间变量维度，获得最优样本空间；基于最优样本空间建立优化代理模型；S5、调用粒子群算法，在所述优化代理模型的输入和输出组合中进行寻优，确定最优的组合方案；其中，所述设计空间包括设计空间的外界面和设计空间的内界面；所述设计空间的外界面为车体设计尺寸的M倍，同时不超过车辆运行限界；所述设计空间的内界面设定为车体设计内表面向内延伸Kmm；所述非设计空间包括与车体相连的所有设备、组件的接口；所述计算工况包括保障车辆安全运行的所有外部载荷和约束；所述约束条件包括：车体减重比率、整车超载工况下最大位移条件、整车模态频率避开悬浮架沉浮频率；所述最大位移的选取为车钩处的纵向位移，以及车体边梁中部垂向位移；所述整车模态频率避开悬浮架沉浮频率定义为优化后的车体一阶垂向弯曲模态同时满足两个条件，即整车模态频率与悬浮架浮沉频率之差不小于2Hz，以及整车模态频率大于悬浮架浮沉频率的N倍；所述优化目标设定为车体在所有工况下加权刚度最大；所述承力面板为多层结构面板。

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