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两种不同诱导槽结构抗撞性优化设计

谭丽辉  谭洪武  崔晓梅  徐涛  
【摘要】:为了提高圆截面金属薄壁构件的抗撞性,在其上引入圆弧形凹、凸2种诱导槽结构并以其为研究对象。建立以诱导槽数量及其半径为优化参数,以比吸能(SEA)和压溃力效率(CFE)为评价指标的多目标优化数学模型。讨论了均布设置的诱导凹槽、凸槽对结构吸能、最大峰值压溃力及压溃力曲线平稳性的影响。采用全因子试验设计选取设计样本点,通过有限元软件LS-DYNA得到不同样本点的碰撞响应,结合径向基函数法构造优化指标的近似函数,并采用理想点法进行优化设计。研究结果表明:优化后凹、凸2种诱导槽结构与原模型相比,压溃力效率分别提高了53.22%、102.15%,最大峰值压溃力各降低了52.1%、57.49%,压溃力曲线更趋于平稳;由于施加诱导槽造成结构整体质量增加,导致优化后凹、凸2种诱导槽结构的比吸能分别比原模型各减少了4.05%、7.99%,与大幅降低的最大峰值压溃力相比,很好地达到了提高抗撞性的目标。

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