仿生层级薄壁方管耐撞性数值分析及优化
徐飞
秦睿贤
陈秉智
大连交通大学机车车辆工程学院,大连 116028
摘要：为提高传统薄壁方管的吸能效率,受甲虫翅鞘微观小梁结构启发,提出了一种仿生层级薄壁方管(Bionic Hierarchical thin-walled Square Tube,BHST).基于超折叠单元理论,建立了 BHST平均压溃力理论模型.通过非线性有限元法分析BHST与传统多胞薄壁方管轴向吸能特性,研究了结构参数对BHST4-2结构耐撞性的影响.结果表明,理论预测与数值模拟结果吻合,相对误差均在7％以内.BHST具有优异的耐撞性.与二阶方管边长相比,壁厚对BHST4-2结构的耐撞性影响更显著.采用径向基函数(Radial Basis Function,RBF)模型和遗传算法对BHST4-2结构进行了多目标优化,得到了结构最优参数.研究结果为设计具有优异吸能特性的薄壁方管提供了新思路.
关键词：仿生层级薄壁方管超折叠单元理论参数分析耐撞性多目标优化
分类号：U270(车辆工程)
论文发表日期：2024-06-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 618-625 )
英文信息