多胞薄壁结构优化及结构参数对耐撞性影响分析

作     者：林启权 刘雯婷 王凯 董文正 王镇柱 贺礼财 LIN Qiquan;LIU Wenting;WANG Kai;DONG Wenzheng;WANG Zhenzhu;HE Licai

作者机构：湘潭大学机械工程与力学学院湖南湘潭411105 桑顿新能源科技有限公司湖南湘潭411105 

基　　金：国家自然科学基金(52275387 52275386) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2024年第43卷第16期

页      码：60-66,110页

摘      要：为提高多胞薄壁结构的轴向耐撞性,基于动态拓扑优化得到薄壁结构在轴向冲击下的最优截面构型,设计了一种混合多胞薄壁结构(mixed multicellular thin-walled structure, MMTS)。运用有限元方法,对比了混合多胞薄壁结构与基于经验设计的窗型多胞结构及仿生树状分形结构在轴向冲击下的耐撞性能。为了进一步提高材料利用率,以结构尺寸为设计变量进行多目标优化。在此基础上,对结构进行水平截面一次变壁厚分析,获得耐撞性能随壁厚的变化趋势。研究结果表明:混合多胞薄壁结构相比等质量窗型多胞结构、树状分形结构耐撞性能大幅提高;与初始设计的MMTS相比,优化后比吸能增加了45.78%,质量降低7.14%,吸能过程更平稳。

主 题 词：薄壁结构 轴向耐撞性 动态拓扑优化 多目标优化 

学科分类：08[工学] 082304[082304] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2024.16.008

馆 藏 号：203138160...