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新型功能梯度变截面变壁厚薄壁结构耐撞性多目标优化设计
1
作者
熊锋
张书彪
+3 位作者
王占飞
邹喜红
张帅
徐红玉
《重庆理工大学学报(自然科学)》
北大核心
2025年第8期76-84,共9页
为提升由大量薄壁结构组成的车身耐撞性与轻量化水平,创新性提出一种车用新型功能梯度变截面变壁厚(简称“双功能梯度”)薄壁结构,以薄壁圆管为例,构建了双功能梯度圆管参数化几何模型,建立了其轴向及斜向多角度压溃有限元模型并进行了...
为提升由大量薄壁结构组成的车身耐撞性与轻量化水平,创新性提出一种车用新型功能梯度变截面变壁厚(简称“双功能梯度”)薄壁结构,以薄壁圆管为例,构建了双功能梯度圆管参数化几何模型,建立了其轴向及斜向多角度压溃有限元模型并进行了试验验证,以此为基础,研究了其结构参数(上、下端面管径差,上、下端面壁厚差,管径梯度指数及壁厚梯度指数)对其多角度压溃耐撞吸能特性作用规律,以上述结构参数为设计变量,以多角度压溃综合比吸能(SEA_(θ))最大、最大峰值压溃力(PCF_(0))最小为设计响应及优化目标,结合最优拉丁超立方试验设计、二阶响应面代理模型及NSGA-Ⅱ优化算法,对其进行了耐撞性多目标优化设计及验证。结果表明:双功能梯度圆管优化前后SEA_(θ)增大了24.07%,同时PCF_(0)降低了8.01%,取得了良好的耐撞性多目标优化效果,为提升车身安全与轻量化水平提供了一种新结构与新方法。
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关键词
薄壁结构
变截面
变壁厚
耐撞性
多目标优化
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职称材料
题名
新型功能梯度变截面变壁厚薄壁结构耐撞性多目标优化设计
1
作者
熊锋
张书彪
王占飞
邹喜红
张帅
徐红玉
机构
重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室
重庆理工大学节能与新能源汽车关键零部件智能制造与控制教育部国际合作联合实验室
河南科技大学车辆与交通工程学院
出处
《重庆理工大学学报(自然科学)》
北大核心
2025年第8期76-84,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52202437)
重庆理工大学同步实施项目(2023TBZ007)
+1 种基金
河南省科技攻关项目(242102241055)
“科创中原”汽车轻量化产学研协作创新基金项目(2024KCZY315)。
文摘
为提升由大量薄壁结构组成的车身耐撞性与轻量化水平,创新性提出一种车用新型功能梯度变截面变壁厚(简称“双功能梯度”)薄壁结构,以薄壁圆管为例,构建了双功能梯度圆管参数化几何模型,建立了其轴向及斜向多角度压溃有限元模型并进行了试验验证,以此为基础,研究了其结构参数(上、下端面管径差,上、下端面壁厚差,管径梯度指数及壁厚梯度指数)对其多角度压溃耐撞吸能特性作用规律,以上述结构参数为设计变量,以多角度压溃综合比吸能(SEA_(θ))最大、最大峰值压溃力(PCF_(0))最小为设计响应及优化目标,结合最优拉丁超立方试验设计、二阶响应面代理模型及NSGA-Ⅱ优化算法,对其进行了耐撞性多目标优化设计及验证。结果表明:双功能梯度圆管优化前后SEA_(θ)增大了24.07%,同时PCF_(0)降低了8.01%,取得了良好的耐撞性多目标优化效果,为提升车身安全与轻量化水平提供了一种新结构与新方法。
关键词
薄壁结构
变截面
变壁厚
耐撞性
多目标优化
Keywords
functionally-graded
variable section and wall thickness
thin-walled structure
crashworthiness,multi-objective optimization
分类号
U463.33 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型功能梯度变截面变壁厚薄壁结构耐撞性多目标优化设计
熊锋
张书彪
王占飞
邹喜红
张帅
徐红玉
《重庆理工大学学报(自然科学)》
北大核心
2025
0
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