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题名含J-C损伤的前吸能装置低速碰撞多目标优化
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作者
朱孙科
黄德明
王秋林
王正伦
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机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
成都航空职业技术学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第1期258-264,共7页
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基金
重庆市自然科学基金项目(cstc2016jcyjA0467)。
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文摘
为提升前吸能装置整体碰撞性能,建立了含防撞梁、吸能盒和刚性墙的100%正面低速碰撞有限元显式动力学模型,及前吸能装置多目标优化模型。采用Johnson-Cook损伤本构模拟铝合金材料碰撞损伤特性,以整车最大质心加速度、最大质心位移和吸能装置总质量等评价指标为优化目标,以防撞梁和吸能盒截面的宽度、长度和厚度等7个结构尺寸作为设计变量,以吸能装置最大吸收能量为约束条件。采用NSGA-Ⅱ算法对前吸能装置多目标优化模型进行求解,优化结构与初始设计结构进行40%偏置碰撞对比验证。通过分析100%低速正面碰撞多目标优化结果可知,在整车最大质心位移增加约3%的情况下,最大质心加速度和最大防撞梁碰撞力下降35%以上,前吸能装置减重达23%。由40%低速偏置碰撞对比验证结果可知,整车最大质心加速度、最大质心位移和防撞梁碰撞力峰值等性能参数较优化前下降10%以上。研究结果为前吸能装置碰撞性能优化提供设计参考。
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关键词
j-c损伤本构
前吸能装置
显式动力学
低速碰撞
多目标优化
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Keywords
j-c Damage Constitutive
Front Energy Absorption Device
Explicit Dynamics
Low-Speed Collision
Multi-Objective Optimization
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TH113.2
[机械工程—机械设计及理论]
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