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铝泡沫填充薄壁结构耐撞可靠性优化设计
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG302[金属学及工艺—金属压力加工] TP39[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]华侨大学机电及自动化学院,厦门361021
  • 相关基金:国家自然科学基金(60635020); 中央高校基本科研业务费专项资金(JB-ZR1157); 汽车车身先进设计制造国家重点实验室开放基金(30915003); 上海市数值化汽车车身重点实验室(201004)资助项目
中文摘要:

泡沫填充薄壁结构能有效地改善汽车薄壁吸能部件的耐撞性。为设计更轻与更有效的吸能结构,并满足汽车安全性设计要求,提出一种新颖的轻质铝泡沫填充双管薄壁结构,并对其耐撞性展开确定性最优化设计。但是,由于薄壁结构的厚度、屈服强度以及铝泡沫的密度等设计参数易受到仿真以及制造误差等不确定性因素的影响,导致确定性最优解收敛于约束边界,从而丢失了应有的使用可靠性要求。因此,提出基于Kriging近似模型与一阶可靠性分析方法的铝泡沫填充结构可靠性最优设计方法,并进一步开展基于参数不确定性的铝泡沫填充结构的耐撞性可靠性优化设计研究。优化结果显示,可靠性最优解不仅远离约束边界,而且较好地满足了铝泡沫填充结构的安全性与可靠性设计要求。

英文摘要:

Foam filled thin-wall structures can effectively improve the crashworthiness of automobile thin-walled element.To design more efficient and lighter absorber structures and meet the safety design demand,a novel aluminum foam filled double square structure is presented,and deterministic optimum design of energy absorption characteristic is preformed for aluminum foam filled structures.However,the design parameters,such as the thickness,yield stress of thin wall and density of aluminum foam,can often have uncertainties in simulation and manufacturing process,it can make the deterministic optimal solution convergence to the design constraint boundaries,and lose the reliable design demand.Hence,reliability design optimization scheme based on kriging approximate models and first order reliability method is presented.Finally,reliability design optimization with parameters uncertainties of aluminum foam filled structures is performed.The optimal results show that the reliability optimal solutions not only are far from the constraint boundaries,but also better meet the safety and reliability of aluminum foam filled structure design demand.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603