梯度蜂窝力学行为及其多目标优化设计

梯度蜂窝因具有优异的力学性能及耐撞性受到了广泛的关注。以蜂窝的耐撞性指标为优化目标，在梯度蜂窝的设计空间内，直接采用多目标优化算法确定梯度蜂窝每层的具体参数。采用多目标优化设计方法将会得到多组最优的蜂窝梯度参数，这些参数形成一个解集，根据蜂窝不同的应用场景，可以选取合适的梯度参数。以正六边形蜂窝为研究对象，将均质蜂窝分成4层进行梯度优化设计。将NSGA-Ⅱ算法推荐的梯度蜂窝与均质蜂窝进行对比研究，结果表明，梯度蜂窝可以在小幅提高总吸能(E_EA)与比吸能(S_SEA)的同时大幅改善初始峰值力(P_PCF),最大的改善程度达到78.51%,证明了采用这种方法进行梯度设计的优势。