参数化诱导槽设计的吸能盒结构抗撞性多目标优化
2013-08-16吉野辰萌
吉林大学学报(工学版) 2013年1期
郝 亮,徐 涛,2,崔 健,吉野辰萌
(1.吉林大学 机械科学与工程学院,长春 130022;2.吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022)
为保证车辆正面碰撞时对吸能盒在吸能的同时尽量降低最大压溃力,应对其壁厚、截面形状、尺寸等参数进行科学设计及优化,得到符合抗撞性需求的设计方案。Alexander[1]最先提出能够预测金属圆管轴向渐进叠缩变形吸能的理论模型,为薄壁结构耐撞性研究奠定了理论基础。Lanzi等[2]针对锥形吸能结构在不同工况下的变形效果,采用径向基法和遗传算法对该结构的抗撞性能进行了优化,提出符合吸能效果且满足轻量化的吸能结构;Nagel等[3]对矩形截面的锥管在动载下的吸能性进行了分析,得出如壁厚、角度等几何参数对结构吸能性的影响,并且证明了矩形截面锥管的吸能效果;Liu[4-5]研究了矩形截面薄壁梁、正六边形截面薄壁梁、槽型薄壁梁的简化模型,并建立一种用梁单元和弹簧单元来模拟薄壁梁轴向压溃的简化模型。Hosseinipour等[6]针对薄壁圆柱管施加矩形诱导槽,证明了科学地加入诱导槽可对结构的变形起到稳定作用,并可控制结构的力-位移曲线效果及吸能特性;Elgalai等[7]研究了带有波纹诱导结构的圆柱管在轴向压溃下的变形效果,认为影响该结构吸能特性的最大因素是波纹诱导结构的角度;李邦国等[8]在矩形截面薄壁管吸能部件的两侧壁上构造凹槽,使结构在吸能的同时可以提供较为平稳的轴向反力,并具有良好的变形模式。……
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