復(fù)合材料由于其微觀結(jié)構(gòu)的非均勻性以及復(fù)雜的力學(xué)特性，使得其零部件設(shè)計(jì)難度大大增加。采用多尺度分析的方法，根據(jù)T300/Epoxy 斜紋機(jī)織復(fù)合材料細(xì)觀幾何參數(shù)，建立其單胞幾何模型，引入周期性邊界條件對單胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，進(jìn)而預(yù)測復(fù)合材料層合板三維彈性性能參數(shù)，并通過力學(xué)試驗(yàn)證明試驗(yàn)結(jié)果和預(yù)測結(jié)果較為接近；利用LS-Dyna 中的MAT_54建立復(fù)合材料漸進(jìn)失效模型，通過三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整模型參數(shù)，結(jié)果得到的復(fù)合材料漸進(jìn)失效模型仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果一致；將調(diào)整好的復(fù)合材料漸進(jìn)失效模型應(yīng)用到電動(dòng)車復(fù)合材料車身骨架輕量化設(shè)計(jì)中，對復(fù)合材料骨架進(jìn)行頂壓仿真以及柱碰仿真分析。分析結(jié)果表明，復(fù)合材料車身骨架設(shè)計(jì)符合法規(guī)要求，與鋁合金骨架相比，在重量減輕59%的同時(shí)表現(xiàn)出更好的耐撞性能。

       隨著能源問題對人們帶來的影響日益加劇，電動(dòng)車的發(fā)展受到了更為廣泛的關(guān)注。但由于其電池重量過重，使得電動(dòng)車的有效載荷過低，續(xù)航里程較小。為了解決這一難題，可以通過輕量化技術(shù)，包括新材料的應(yīng)用以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等，減輕電動(dòng)車的重量，達(dá)到降低能耗，提高續(xù)航里程的目的。由此可見輕量化技術(shù)對電動(dòng)車的發(fā)展意義重大。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由于其較高的比強(qiáng)度、比剛度，在電動(dòng)車輕量化中倍受青睞。因此，對于復(fù)合材料汽車零部件及總成的設(shè)計(jì)與制造方法成為研究的熱點(diǎn)。國內(nèi)外學(xué)者通過理論、試驗(yàn)以及數(shù)值模擬的方法對復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。MAMALIS 等針對復(fù)合材料薄壁管的耐撞性進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明應(yīng)變率、纖維鋪層順序、纖維體積分?jǐn)?shù)以及管的壁厚對結(jié)構(gòu)的耐撞性能起決定性作用。YANG 等對3D 編織復(fù)合材料方管的吸能特性進(jìn)行了深入的研究。NG 等用有限元法獲得了機(jī)織復(fù)合材料二維本構(gòu)模型，通過與試驗(yàn)對比驗(yàn)證該模型的正確性。左中鵝等針對平紋織物層合板細(xì)觀結(jié)構(gòu)建立了代表性體積元(Representative elemental volume, RVE)有限元模型，預(yù)測該復(fù)合材料模量，并根據(jù)失效準(zhǔn)則對RVE 的強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果表明采用有限元預(yù)測的模量與實(shí)際值一致，單胞強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度吻合。DENG 等采用有限元數(shù)值仿真的方法對平紋玻璃纖維復(fù)合材料的彈性性能進(jìn)行分析，所得預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相吻合。        

       OBRADOVIC 等利用商用有限元軟件LS-DYNA 對機(jī)織碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料進(jìn)行建模，并將其運(yùn)用到高速賽車的前端部件設(shè)計(jì)中。FEREBOLI 等利用LS-Dyna 中的MAT54 對復(fù)合材料波紋板有限元模型的建立進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并對其軸向壓潰進(jìn)行數(shù)值仿真，再與試驗(yàn)進(jìn)行對比。MAMALIS 等對機(jī)織復(fù)合材料方管建立漸進(jìn)失效有限元模型，并對其進(jìn)行軸向靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析。