吸能结构拓扑构型优化设计方法研究
发布时间：2021-07-18 15:22
近年来,如何提高薄壁吸能结构的耐撞性和实现其轻量化已成为众多科研人员研究的一个热门课题。然而,目前薄壁吸能结构的耐撞性和轻量化设计大部分基于固定截面构型、等厚均匀设计理念,未考虑材料分布对吸能结构性能的影响。这种研究无法充分发挥吸能结构耐撞性和轻量化的潜力,也不利于开发具有更优异耐撞性能的截面形状。因此,如何合理设计吸能结构的截面形状和材料分布以最大限度地提高其耐撞性是研究者们重点关注的问题。基于此,本文围绕车身吸能结构拓扑构型优化设计开展了研究工作,以期为吸能结构拓扑构型设计提供一些有用方法,并且开发一系列新型吸能结构。首先针对吸能结构耐撞性研究中的典型离散优化问题,开发了基于序列正交方法的多目标离散优化策略并成功应用于车身结构的设计中。随后对薄壁吸能结构的拓扑构型优化设计进行了系统研究,针对现有优化方法存在的不足提出了一些改进方案,并进行了车身吸能结构的拓扑构型设计。本论文的工作主要包含以下四部分内容:（1）基于序列正交方法的多目标离散耐撞性优化研究:本文首先提出了一种两阶段设计方法（第一步通过多准则决策方法获得最优拓扑构型,第二步基于序列正交方法对其进行离散优化）,并将该方法应用...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
各国车辆每公里CO2排放法规[3]
吸能结构
博士学位论文15(InitialPeakCrushingForce)、最大峰值力GPCF(GlobalPeakCrushingForce)、冲击负载效率CLE(CrashLoadEfficiency)、有效压溃行程maxd(EffectiveStroke)、比吸能SEA(SpecificEnergyAbsorption)、总效率ET(Totalefficiency)。图2.2吸能结构耐撞性评价指标耐撞性评价指标的具体表达式如下：(1)吸能EA可表示为：0EAddFxdx(2.13)式中，d为压缩位移，Fx表示轴向位移x处的瞬时冲击载荷。(2)初始峰值力IPCF是Fx的第一个峰值力，最大峰值力GPCF则为整个压缩行程中最大的峰值力。(3)平均碰撞力MCF的具体表达式如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑离散型变量的拼焊板结构耐撞性优化设计[J]. 徐峰祥. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(06)
[2]基于多目标离散优化方法的高强度钢拼焊板的耐撞性研究[J]. 孙光永,王涛,田轩屹,康贺贺. 中国科技论文. 2016(04)
[3]基于AHP和熵值法的新疆水资源承载力综合评价研究[J]. 宋丹丹,郭辉. 广西师范学院学报(自然科学版). 2014(03)
[4]地铁车辆耐撞性分析及多级能量吸收系统的验证[J]. 牛超,邵微,陈秉智. 计算机辅助工程. 2014(02)
[5]拼焊板薄壁高强钢管结构耐撞性试验[J]. 钢结构. 2014(01)
[6]具有诱导结构的铝合金薄壁方管轴向压缩吸能性能试验研究[J]. 李志斌,虞吉林,郭刘伟. 工程力学. 2012(06)
[7]汽车前纵梁薄壁结构碰撞吸能特性及其优化的研究[J]. 陈吉清,周鑫美,饶建强,区权湛. 汽车工程. 2010(06)
[8]水下爆炸载荷作用下加筋板的毁伤模式[J]. 朱锡,牟金磊,王恒,张振华. 爆炸与冲击. 2010(03)
[9]利用拼焊板结构改进车门内板的轻量化设计[J]. 施欲亮,朱平,林忠钦. 农业机械学报. 2008(05)
[10]水下爆炸载荷作用下加筋板变形及开裂试验研究[J]. 牟金磊,朱锡,张振华,李海涛,黄晓明. 振动与冲击. 2008(01)
博士论文
[1]不确定性优化方法研究及其在TRB车身结构设计中的应用[D]. 张慧乐.湖南大学 2018
[2]金属/碳纤维混合材料薄壁结构耐撞性研究[D]. 朱国华.湖南大学 2018
[3]模糊聚类和模糊聚类有效性的研究[D]. 史彦丽.大连理工大学 2017
[4]梯度薄壁结构设计方法及其在车身设计中的应用[D]. 徐峰祥.湖南大学 2015
[5]高速列车吸能结构研究与明线交会安全评估[D]. 李松晏.中国科学技术大学 2014
[6]基于AHP和PCA的松嫩草地耐盐植物适生性定量评价[D]. 王洪峰.东北林业大学 2012
[7]轻质吸能材料和结构的耐撞性分析与设计优化[D]. 张宗华.大连理工大学 2010
[8]泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究[D]. 王志华.太原理工大学 2005
硕士论文
[1]功能梯度泡沫填充薄壁管斜向冲击仿真与优化[D]. 赵博文.大连理工大学 2014
[2]基于灰色关联-TOPSIS模型的农村生活污水处理工艺综合效能评价研究[D]. 程星华.华东师范大学 2014
[3]基于AHP-熵值法的有机朗肯循环综合评价分析[D]. 王德华.重庆大学 2014
[4]基于泡沫金属材料的新型填充式防护结构撞击特性研究[D]. 李锋.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3289842
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
各国车辆每公里CO2排放法规[3]
吸能结构
博士学位论文15(InitialPeakCrushingForce)、最大峰值力GPCF(GlobalPeakCrushingForce)、冲击负载效率CLE(CrashLoadEfficiency)、有效压溃行程maxd(EffectiveStroke)、比吸能SEA(SpecificEnergyAbsorption)、总效率ET(Totalefficiency)。图2.2吸能结构耐撞性评价指标耐撞性评价指标的具体表达式如下：(1)吸能EA可表示为：0EAddFxdx(2.13)式中，d为压缩位移，Fx表示轴向位移x处的瞬时冲击载荷。(2)初始峰值力IPCF是Fx的第一个峰值力，最大峰值力GPCF则为整个压缩行程中最大的峰值力。(3)平均碰撞力MCF的具体表达式如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑离散型变量的拼焊板结构耐撞性优化设计[J]. 徐峰祥. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(06)
[2]基于多目标离散优化方法的高强度钢拼焊板的耐撞性研究[J]. 孙光永,王涛,田轩屹,康贺贺. 中国科技论文. 2016(04)
[3]基于AHP和熵值法的新疆水资源承载力综合评价研究[J]. 宋丹丹,郭辉. 广西师范学院学报(自然科学版). 2014(03)
[4]地铁车辆耐撞性分析及多级能量吸收系统的验证[J]. 牛超,邵微,陈秉智. 计算机辅助工程. 2014(02)
[5]拼焊板薄壁高强钢管结构耐撞性试验[J]. 钢结构. 2014(01)
[6]具有诱导结构的铝合金薄壁方管轴向压缩吸能性能试验研究[J]. 李志斌,虞吉林,郭刘伟. 工程力学. 2012(06)
[7]汽车前纵梁薄壁结构碰撞吸能特性及其优化的研究[J]. 陈吉清,周鑫美,饶建强,区权湛. 汽车工程. 2010(06)
[8]水下爆炸载荷作用下加筋板的毁伤模式[J]. 朱锡,牟金磊,王恒,张振华. 爆炸与冲击. 2010(03)
[9]利用拼焊板结构改进车门内板的轻量化设计[J]. 施欲亮,朱平,林忠钦. 农业机械学报. 2008(05)
[10]水下爆炸载荷作用下加筋板变形及开裂试验研究[J]. 牟金磊,朱锡,张振华,李海涛,黄晓明. 振动与冲击. 2008(01)
博士论文
[1]不确定性优化方法研究及其在TRB车身结构设计中的应用[D]. 张慧乐.湖南大学 2018
[2]金属/碳纤维混合材料薄壁结构耐撞性研究[D]. 朱国华.湖南大学 2018
[3]模糊聚类和模糊聚类有效性的研究[D]. 史彦丽.大连理工大学 2017
[4]梯度薄壁结构设计方法及其在车身设计中的应用[D]. 徐峰祥.湖南大学 2015
[5]高速列车吸能结构研究与明线交会安全评估[D]. 李松晏.中国科学技术大学 2014
[6]基于AHP和PCA的松嫩草地耐盐植物适生性定量评价[D]. 王洪峰.东北林业大学 2012
[7]轻质吸能材料和结构的耐撞性分析与设计优化[D]. 张宗华.大连理工大学 2010
[8]泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究[D]. 王志华.太原理工大学 2005
硕士论文
[1]功能梯度泡沫填充薄壁管斜向冲击仿真与优化[D]. 赵博文.大连理工大学 2014
[2]基于灰色关联-TOPSIS模型的农村生活污水处理工艺综合效能评价研究[D]. 程星华.华东师范大学 2014
[3]基于AHP-熵值法的有机朗肯循环综合评价分析[D]. 王德华.重庆大学 2014
[4]基于泡沫金属材料的新型填充式防护结构撞击特性研究[D]. 李锋.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3289842
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