| 基于虾螯结构的仿生夹层板设计及数值模拟 |
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| 引用本文： | 杨欣,王阳,宋家锋,朱勇,黄彬兵,许述财.基于虾螯结构的仿生夹层板设计及数值模拟[J].吉林大学学报(工学版),2024(3):842-851. |
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| 作者姓名： | 杨欣 王阳 宋家锋 朱勇 黄彬兵 许述财 |
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| 作者单位： | 1. 河北农业大学机电工程学院;2. 清华大学苏州汽车研究院(相城);3. 清华大学智能绿色车辆与交通全国重点实验室;4. 运输车辆检测,诊断与维修技术交通行业重点实验室;5. 清华大学车辆与运载学院 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2018YFE0204302）；;国家自然科学基金项目（51305223）；;国家现代农业产业技术体系建设专项项目（CARS-27）； |
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| 摘 要： | 探索了基于虾螯轮廓外形设计的仿生夹层板（BSP）的耐撞性。按照拉伸试验获得的材料本构参数设置了Hyperworks有限元模型，制造了BSP样件，并试验验证了有限元模型有效性。比较了BSP-L0、BSP-L180、BSP-T0、BSP-T180四种配置方案的耐撞性指标，选择BSP-T0方案进一步研究。分析了圆弧高度比γ和梯形晶元窄底宽度B对BSP-T0耐撞性的影响规律，得到γ比B对BSP-T0耐撞性的影响更大。利用遗传学算法进行参数优化，Pareto前沿的一个最优解为比吸能SEA=3.080 kJ/kg、峰值载荷PF=30.700 kN、平均压溃效率CFE=86.884%，相应参数γ=0.355,B=4.23 mm，预测与仿真结果误差均在2%以内，预测效果理想，本文研究成果可为夹层结构设计提供新思路。
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| 关 键 词： | 工程仿生学 夹层结构 耐撞性 多目标优化 遗传学算法 |
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