基于漸進變分法的蛋盒型結構等效剛度分析及優(yōu)化
發(fā)布時間:2018-01-16 07:31
本文關鍵詞:基于漸進變分法的蛋盒型結構等效剛度分析及優(yōu)化 出處:《工程科學學報》2017年09期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:對蛋盒型結構的等效剛度特性進行了分析并實現了蛋盒型結構參數的優(yōu)化設計.首先以蛋盒型結構的單胞為研究對象,基于漸進變分法,得到了蛋盒型結構等效剛度特性的數值計算方法.隨后用該方法計算蛋盒型結構不同參數情況下的等效剛度特性,并以結構參數為自變量,等效剛度特性為因變量進行擬合.最后應用擬合公式在限定泊松比或等效剛度的情況下,分別以最大化結構的屈曲載荷和最大化單位質量吸能能力的優(yōu)化為例,對蛋盒型結構參數進行了量綱為一的優(yōu)化設計.計算結果表明:蛋盒型結構拉伸剛度降低,彎曲剛度升高;蛋盒型結構的剛度特性與結構參數之間呈現非線性的特點,結構表現出負泊松比的特性;在給定優(yōu)化目標和限定條件時應用擬合公式可以快速實現蛋盒型結構參數的主動優(yōu)化設計.
[Abstract]:The equivalent stiffness characteristics of egg box structure are analyzed and the optimization design of egg box structure parameters is realized. Firstly, the unit cell of egg box structure is taken as the research object, and the incremental variation method is used. A numerical method for calculating the equivalent stiffness characteristics of egg box structure is obtained, and then the equivalent stiffness characteristics of egg box structure under different parameters are calculated, and the structural parameters are taken as independent variables. The equivalent stiffness characteristics are fitted as dependent variables. Finally, in the case of limiting Poisson's ratio or equivalent stiffness, the optimization of the maximum buckling load and the maximum energy absorption capacity per unit mass of the structure is taken as an example. The dimensionality optimization design of egg box structure parameters is carried out. The results show that the tensile stiffness of egg box structure decreases and the bending stiffness increases. The stiffness characteristics of egg box structure are nonlinear with the structural parameters, and the structure has the characteristic of negative Poisson's ratio. The active optimization design of egg box structure parameters can be realized quickly by applying the fitting formula when the optimization objective and the limited conditions are given.
【作者單位】: 北京科技大學機械工程學院;
【基金】:中央高;究蒲袠I(yè)務費資助項目(FRF--TP--16-010A3) 工信部2016年智能制造綜合標準化與新模式應用項目
【分類號】:TB303
【正文快照】: 蛋盒型結構是一種具有較高的吸能質量比,較好的抗彎曲扭轉性能,較好的高溫穩(wěn)定性等特點的輕質結構[1].同時該種結構易制造易回收,其原材料可以是金屬薄板、聚合物板或復合材料板等,其結構經過簡單的冷沖壓或熱沖壓即可得到,已經在汽車、船舶行業(yè)得到應用.目前對蛋盒型結構進行
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,本文編號:1432158
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