检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

星形衍生多胞薄壁管的动态压缩

应用力学学报 2022年第4期39卷 758-765页

作者：刘英志何玉龙王志华太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所太原030024

多胞薄壁管具有成本低、比强度高、吸能效率高等特点,被广泛用作于能量吸收装置。本研究通过实验验证了有限元模型的准确性,研究了截面拓扑、壁厚梯度对星形衍生多胞薄壁管能量吸收的影响。结果表明:多边形基星形衍生薄壁管边数的增加... 详细信息

多胞薄壁管具有成本低、比强度高、吸能效率高等特点,被广泛用作于能量吸收装置。本研究通过实验验证了有限元模型的准确性,研究了截面拓扑、壁厚梯度对星形衍生多胞薄壁管能量吸收的影响。结果表明:多边形基星形衍生薄壁管边数的增加会降低结构的耐撞性与稳定性;同时,二阶五边形基星形衍生薄壁管具有最大的比吸能及平均压缩力;另外,负梯度结构可以在保留结构拓扑和功能的条件下显著提高结构的耐撞性。

关键词：多胞薄壁管截面拓扑动态压缩能量吸收

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

正八边形多胞薄壁管吸能特性仿真和优化

湖南大学学报（自然科学版） 2015年第10期42卷 16-22页

作者：白中浩王飞虎郭厚锐湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

基于正八边形多胞薄壁管相比其他截面形状薄壁管具有结构紧凑、比吸能高等特点,采用有限元软件Abaqus研究了其在准静态轴向压缩下的吸能特性,分析了不同截面形状和结构参数对吸能特性的影响.根据吸能特性指标,运用非支配遗传算法对正八... 详细信息

基于正八边形多胞薄壁管相比其他截面形状薄壁管具有结构紧凑、比吸能高等特点,采用有限元软件Abaqus研究了其在准静态轴向压缩下的吸能特性,分析了不同截面形状和结构参数对吸能特性的影响.根据吸能特性指标,运用非支配遗传算法对正八边形多胞管边对边(S2S)结构进行了优化.结果表明,正八边形多胞管的边对边布置形式的吸能效果优于角对角布置形式,其S2S结构吸能特性最优.结构参数对其吸能特性影响明显,经优化后的S2S结构比吸能提高了33.11%,最大压溃力降低了3.78%,具有较好的吸能特性.

关键词：多胞薄壁管轴向压缩吸能特性优化设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

仿生多胞薄壁管耐撞性分析及优化

爆炸与冲击 2022年第10期42卷 167-180页

作者：牛枞黄晗向枳昕闫庆昊陈金宝许述财斯克莱德大学工程学院苏格兰格拉斯哥G11XQ 南京航空航天大学航天学院江苏南京211106 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

为提高薄壁管结构耐撞性,以雀尾螳螂虾螯为仿生原型,结合仿生学设计方法,设计一种含正弦胞元的多胞薄壁管结构。以初始峰值载荷、比吸能和碰撞力效率为耐撞性指标,通过有限元数值模拟分析了不同碰撞角度(0°、10°、20°和30°)条件下,... 详细信息

为提高薄壁管结构耐撞性,以雀尾螳螂虾螯为仿生原型,结合仿生学设计方法,设计一种含正弦胞元的多胞薄壁管结构。以初始峰值载荷、比吸能和碰撞力效率为耐撞性指标,通过有限元数值模拟分析了不同碰撞角度(0°、10°、20°和30°)条件下,仿生胞元数对薄壁管耐撞性的影响,通过多目标的复杂比例评估法获取仿生薄壁管的最优胞元数。基于不同碰撞角度权重因子组合,设置了4种单一角度工况和3种多角度工况,采用多目标粒子群优化方法获取了不同工况下薄壁管结构最优胞元高宽比和壁厚。复杂比例评估结果表明,胞元数为4的薄壁管为最优晶胞数仿生薄壁管。优化结果表明,单一角度工况下,最优结构参数高宽比的范围为0.88~1.50,壁厚的范围为0.36~0.60 mm,碰撞角度为0°和10°的最优高宽比明显小于碰撞角度为20°和30°的;多角度工况下,最优高宽比范围为1.01~1.10,壁厚范围为0.49~0.57 mm。

关键词：多胞薄壁管耐撞性多目标优化仿生设计冲击

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

仿生甲虫鞘翅状分形结构吸能特性研究及优化

仿生甲虫鞘翅状分形结构吸能特性研究及优化

作者：林守强福建工程学院

学位级别：硕士

金属薄壁结构以力学性能优异和质量轻便被广泛应用于汽车吸能盒结构设计中,其吸能特性可以通过改进结构来提高。为了打破传统薄壁结构吸能特性的瓶颈,引入仿生元素进行吸能结构设计是近年来的研究热点。本文基于仿生甲虫鞘翅微观结构和... 详细信息

金属薄壁结构以力学性能优异和质量轻便被广泛应用于汽车吸能盒结构设计中,其吸能特性可以通过改进结构来提高。为了打破传统薄壁结构吸能特性的瓶颈,引入仿生元素进行吸能结构设计是近年来的研究热点。本文基于仿生甲虫鞘翅微观结构和分形原理,提出三种系列仿生多胞薄壁圆管,并采用有限元法、理论分析和试验相结合的方法,对其轴向压缩下的吸能特性、平均载荷预测表达式和优化设计开展研究,具体内容如下:(1)开展仿生甲虫鞘翅吸能结构设计及其吸能特性研究首先,基于甲虫鞘翅微观结构和分形原理,设计出三种系列的仿生薄壁管;并制备A6061试样,由拉伸试验获得其材料性能;通过复现文献仿真和准静态试验验证有限元模型的可靠性,并确定合适的网格尺寸。然后,采用LS-DYNA软件对结构进行准静态轴向压缩仿真,研究不同质量、不同分支数和不同特征结构对结构吸能特性和变形模式的影响规律,结果表明:仿真模拟与实验结果误差最高为4.16%;与传统肋板结构相比,所设计的仿生薄壁管能有效的提高吸能特性(最高可达36.75%);与中心小柱直接连接的肋板数为3时,中心小柱抵抗变形的能力最好。(2)推导分支数N=3时吸能结构的平均载荷公式及验证首先,基于简化超叠缩原理将薄壁圆管的吸能分为弯曲变形能和薄膜变形能两部分。然后,根据结构特性将仿生薄壁管能量吸收分为四个部分,包括弯曲变形能,圆形单元、圆弧单元和肋板单元的薄膜变形能,并利用能量守恒定律和能量最低原理分析基础折叠单元。进一步地,根据基础单元个数进行理论推导,分析结构参数对吸能特性的影响,最后,运用有限元分析验证了所提出的平均载荷公式的准确性,理论计算结果和仿真模拟结果吻合良好,最大误差为9.56%。(3)开展多胞多孔薄壁圆锥管的吸能特性研究与优化设计首先,基于仿生薄壁管的数值模拟研究结果和汽车吸能盒的设计准则,选择t为0.8mm～2mm、d为8mm～20mm的仿生多胞薄壁管进行优化设计研究,以此获得最优吸能特性的仿生薄壁结构尺寸。然后,在最优多胞薄壁管基础上,利用Pareto前沿提供轴向压缩下一系列最优解的集合,为工程设计提供了指导。结果表明:与传统肋板结构相比,最优仿生薄壁管比吸能提高45.50%,初始峰值载荷降低18.54%。

关键词：吸能特性甲虫鞘翅多胞薄壁管有限元法多目标优化

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

多胞薄壁结构吸能特性仿真及优化设计

工程机械 2022年第7期53卷 33-37+9页

作者：欧笛声姚佳祥广西科技大学创新创业学院广西科技大学机械与汽车工程学院

基于不同截面多胞薄壁结构的吸能特性研究的需要，构造多种不同的圆形、八边形以及六边形多胞薄壁管，用ANS YS软件对1 2种不同截面形状薄壁管的轴向压缩数值进行非线性仿真模拟，对比不同截面形状的吸能特性，确定最优截面薄壁管。通... 详细信息

基于不同截面多胞薄壁结构的吸能特性研究的需要，构造多种不同的圆形、八边形以及六边形多胞薄壁管，用ANS YS软件对1 2种不同截面形状薄壁管的轴向压缩数值进行非线性仿真模拟，对比不同截面形状的吸能特性，确定最优截面薄壁管。通过响应面设计法，将该薄壁管的内外管壁以及加强肋板的厚度作为设计变量，以应变能密度和峰值压力为目标，拟合得到响应面模型，并进行多目标优化。研究结果表明，优化后的薄壁管能够在保证峰值压力较小的前提下，使应变能密度和压缩效率最大化。

关键词：多胞薄壁管非线性吸能特性响应面设计多目标优化