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超大轴向冲击载荷下六边形蜂窝铝结构的吸能特性优化研究

作者：仝军,杨晓翔,韦铁平,等日期：2021-09-23/span> 浏览：1547 查看PDF文档

超大轴向冲击载荷下六边形蜂窝铝结构的吸能特性优化研究*

仝军1,杨晓翔1,2*,韦铁平3,郭金泉1

(1.福州大学机械工程及自动化学院,福建福州 350116;2.泉州师范学院化学及材料学院,

福建泉州362000;3.福建工程学院机械与汽车工程学院,福建福州 350118)

摘要:针对60MN超大力值拉向叠加式力标准机断裂保护装置的选型问题,以蜂窝铝为吸能件,对其在超大冲击能量下的吸能效率进行了研究。利用ABAQUS/Explicit对不同结构参数的蜂窝铝吸能结构进行了数值模拟,通过对比不同壁厚和六边形边长下蜂窝铝的平均载荷、峰值载荷和比吸能,得出了其吸能效率的变化规律;利用响应面优化方法,以壁厚和六边形边长为设计变量,建立了因变量的回归方程,采用遗传算法对其进行了优化设计;最后对优化结果进行了仿真验证。研究结果表明:随着壁厚增加以及小六边形尺寸减小,吸能件的各项指标都得到了改善;当蜂窝铝小六边形长边长为7.75mm,壁厚为0.66mm时有最优解;优化结果显示其各项指标误差值均控制在5%以内,该分析方法可为60MN大型拉向叠加式力标准机缓冲装置的选型提供参考。

关键词:蜂窝铝;轴向冲击载荷;平均载荷;比吸能;响应面法

中图分类号:TH87;TH122 文献标识码:A 文章编号:1001-4551(2021)07-0897-05

本文引用格式:

仝军,杨晓翔,韦铁平,等.超大轴向冲击载荷下六边形蜂窝铝结构的吸能特性优化研究［J］.机电工程,2021,38(7):897-901.

TONG Jun, YANG Xiao-xiang, WEI Tie-ping, et al. Optimization of energy absorption characteristics of hexagonal honeycomb aluminum structure under super large axial impact load［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2021,38(7):897-901.
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