内缩嵌套层级蜂窝结构的轴向耐撞性评价与优化
王鹏飞1
业红玲1
王琳1
徐驰1
王超1
陈清华2
1.蚌埠学院 机械与车辆工程学院,安徽 蚌埠 2330302.安徽理工大学 机电工程学院,安徽 淮南 232001
摘要：[目的]为进一步提高蜂窝结构的耐撞性能,设计了8种胞元的内缩嵌套层级蜂窝(SNHH)结构.[方法]利用经过验证的有限元分析方法对SNHH结构进行轴向碰撞仿真,并对变形模式和耐撞性能评价指标进行了对比研究,基于复杂比例评估法对SNHH结构的轴向耐撞性进行综合评价.在此基础上进行试验设计并构建代理模型,对轴向耐撞性能最佳的MM2-SNHH结构进行了多目标优化.[结果]内缩嵌套层级设计能显著提高蜂窝结构的耐撞性能,渐进折叠变形产生更多折叠波,使变形更稳定,吸能效率更高.[结论]同层级不同胞元类型SNHH结构的耐撞性变化趋势相同,同类型胞元SNHH结构耐撞性能随层级的增加而呈不同程度增加.MM2-SNHH结构优化后的比吸能提高了37.17%,峰值压缩力降低了2.36%,压缩力效率提高了40.04%.不同需求的最优解与仿真结果对比,评价指标的最大相对误差小于4.5%,验证了优化结果的有效性与准确性.
关键词：内缩嵌套层级蜂窝结构轴向耐撞性能量吸收多目标优化
分类号：O347(固体力学)
资助基金：安徽省高校自然科学研究重点项目(2023AH052931)安徽省高校自然科学研究重点项目(2023AH052937)蚌埠学院自然科学研究重点项目(2024ZR01zd)蚌埠学院院级科研团队(BBXYKYTDyj13)
论文发表日期：2026-03-20
在线出版日期：2026-03-31（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 29-41 )