木贼属植物仿生薄壁结构的耐撞性优化

作     者：刘飞明 雷建银 乔力 刘志芳 LIU Feiming;LEI Jianyin;QIAO Li;LIU Zhifang

作者机构：太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所山西太原030024 

基　　金：国家自然科学基金(11902215 11772216) 

出 版 物：《高压物理学报》 (Chinese Journal of High Pressure Physics)

年 卷 期：2022年第36卷第5期

页      码：139-149页

摘      要：利用ABAQUS有限元软件构建木贼属植物仿生薄壁结构(horsetail-bionic thin-walled structure,HBTS)在侧向冲击下的数值模型,分析了结构的壁厚、内径和肋骨数对其耐撞性能和变形模态的影响。结果表明:肋骨数和整体壁厚的增加会明显提高HBTS的比吸能和最大峰值载荷,HBTS不同部分的壁厚变化显著影响其变形模态和耐撞性能。为了综合考虑HBTS各部分的壁厚、肋骨数、内径5个参数对耐撞性能的影响,集成modeFRONTIER优化软件与ABAQUS软件,通过参数化建模在设计空间上构建有限元模型,建立比吸能和最大峰值载荷的Kriging代理模型。使用基于Kriging代理模型的多目标优化方法获取Pareto前沿,以同时实现比吸能最大化和峰值载荷最小化。最后分析了Pareto前沿面上各HBTS的设计参数分布情况,并验证了优化结果,该方法可为薄壁结构的优化设计提供新思路。

主 题 词：仿生薄壁结构 多目标优化 modeFRONTIER Pareto前沿 

学科分类：08[工学] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11858/gywlxb.20220516

馆 藏 号：203114590...