功能梯度泡沫填充薄壁管斜向冲击仿真与优化

《功能梯度泡沫填充薄壁管斜向冲击仿真与优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文功能梯度泡沫填充薄壁管斜向冲击仿真与优化CrashworthinessSimulationandOptimizationofFunctionallyGradedFoam．．filledThin．．walledColumnsUnderObliqueImpactLoading学31222010完成日期：2014．6大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体

2、已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：作者签名：大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要随着汽车工业的发展，道路交通事故日益频繁，汽车的被动安全性越来越受到人们的广泛关注。针对前纵梁等车身缓冲吸能结构的耐撞性优化设计，己成为汽车被动安全研究中的关键环节。本文采用有限元分析方法，以比吸能和峰值碰撞力为评价指标，研究了一种用作汽车前纵梁的新型功能梯度泡沫填充薄壁管在斜向冲击下的的变形模式和吸能特性，分析了泡沫密度梯度指数

3、、泡沫密度变化范围、管壁厚度、冲击速度和附加质量等结构参数以及边界条件对薄壁管耐撞特性的影响。结果表明，斜向冲击下功能梯度泡沫填充管的耐撞性能明显优于等质量的均值密度泡沫填充管；各参数间相互耦合，均会对结构耐撞性产生影响。为进一步探究参数间的相互作用及其对吸能效率的综合影响，本文以比吸能最大和峰值碰撞力最小为目标，采用多目标粒子群优化算法，对斜向冲击载荷下功能梯度泡沫填充薄壁管的耐撞特性进行了多目标优化设计，得到了不同约束条件下的最优结构。本文的研究对于汽车前纵梁的耐撞性设计，特别是对于提高斜向冲击下吸能结构的耐撞性能，具有一定指导意义。关键词：耐撞性；薄壁管；斜向冲

4、击；功能梯度泡沫；多目标优化斜向冲击下用于汽车前纵梁的功能梯度泡沫填充薄壁管耐撞性分析与优化CrashworthinessSimulationandOptimizationofFunctionallyGradedFoam·-filledThin··walledColumnsUnderObliqueImpactLoadingAbstractWiththedevelopmentofautomobileindustry，roadaccidentshavebecomeincreasinglyfrequent，whichattractmoreattentiontothevehi

5、clepassivesafety．Crashworthinessdesignofthevehicle’Senergyabsorbingstructuressuchasthefrontrail，hasbecomeahottopicinthefieldofautomotivepassivesafety．Inthisthesis，thefailuremodeandenergyabsorbingcharacteristicsofnovelfunctionallygradedfoam-filled(FGF)thin—walledcolumnswereinvestigatedus

6、ingfiniteelementanalysisflEA)．Thesecolumnsarepotentiallyusedasvehiclefrontrailsunderimpactloadings．Thespecificenergyabsorption(SEA)andthepeakcrushingforce(PCF)wereadoptedascrashworthinessperformanceindices．Theeffectsofstructuralparametersandboundaryconditionsonthecrashworthinessofthecol

7、umnswereanalyzed．Theseparametersandboundaryconditionsincludethegradedfoamindexparameter，thefoamdensityrange，thewallthickness，theimpactvelocityandtheaddedmass．ItwasfoundthattheFGFcolumnwassuperiortoitscounterpart、航tlluniformfoamdensityintermsofSEAandPCFunderobliqueimpactloading．