王显会， 佘 磊， 郭启涛， 魏 然， 郑雅丽

(南京理工大学 机械工程学院，南京 210094)

基于抗冲击波响应的新型蜂窝夹层结构多目标优化设计

王显会， 佘 磊， 郭启涛， 魏 然， 郑雅丽

(南京理工大学 机械工程学院，南京 210094)

为提高某军用车辆底部防护结构对爆炸冲击波的防护性能，针对其V型底部结构，提出了一种新型蜂窝夹层结构.以降低质量、受冲击载荷后的变形挠度、加速度、增加铝蜂窝材料吸能为目标响应，设置结构中各部件的厚度、几何形状为设计变量建立多目标优化模型.结合实验设计和方差分析方法对设计变量进行参数筛选并建立优化模型的响应面；通过多目标遗传算法对响应面进行求解，得到了该优化问题的Pareto解集，从而指导该车辆底部结构改进设计；在Pareto解集的基础上使用标准边界交叉法和L2准则得到了一个理想解.仿真结果表明，优化后的新型蜂窝夹层结构较V型底部结构而言，其防护性能有明显改善，并且能大大提高防护车辆的离地间隙，这对抗爆炸结构的工程设计具有一定指导意义，且具有很大的实用价值.

防护车辆；新型蜂窝夹层结构；遗传算法；多目标优化；标准边界交叉法

当前，军用地面车辆正面临越来越多的非对称威胁，其中具有代表性的是地雷、简易爆炸装置(IED)和反坦克武器等.西方各国从上世纪九十年代末就开始关注车辆防动能弹片及地雷对乘员威胁方面的研究，开发了新型防护型车辆，如美军的RC—33系列……