新型层级梯度六边形管的耐撞性多目标优化

将层级和梯度相结合,通过六边形管的层级梯度演化,设计出了一种新型的层级梯度六边形管。采用验证的有限元模型开展了0阶、1阶和2阶管的轴向冲击耐撞性分析。结果表明,结构的阶数越高,吸能效果越好,2阶层级梯度六边形管的能量吸收明显高于0阶和1阶管,相比0阶六边形管,2阶管的比能量吸收提高了38.86%,冲击力效率提高了42.66%。不同壁厚配置的2阶层级梯度六边形管的力-位移曲线明显不同,不同组成部分的壁厚对结构耐撞性具有较大的影响。3种不同配置的初始峰值力相差不大,但1.0-1.0-1.0配置的冲击力效率最高,达到65.05%。最后,构建并验证了代理模型,开展了结构参数对耐撞性影响的参数化分析,采用第二代非支配排序遗传算法开展了多目标优化,获得了Pareto前沿和最优设计解,并对优化结果的准确性进行了验证。