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《薄壁多細胞管結(jié)構(gòu)的耐撞性研究及其優(yōu)化設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、學校代號10532學號S12021087分類號U461.密級公開碩士學位論文薄壁多細胞管結(jié)構(gòu)的耐撞性研究及其優(yōu)化設(shè)計學位申請人姓名劉勝培養(yǎng)單位機械與運載工程學院導(dǎo)師姓名及職稱鄭剛副教授學科專業(yè)機械工程研究方向汽車CAE論文提交日期2015年5月10日學校代號：10532學號：S12021087密級：公開湖南大學碩士學位論文薄壁多細胞管結(jié)構(gòu)的耐撞性研究及其優(yōu)化設(shè)計學位申請人姓名：劉勝導(dǎo)師姓名及職稱：鄭剛副教授培養(yǎng)單位：機械與運載工程學院專業(yè)名稱：機械工程論文提交日期：2015年5月10日論文答辯日期：2015年5月30日答辯委員會主席：龔
2、金科教授Crashworthinessresearchandoptimizationdesignofmulti-cellthin-walledstructurebyLIUShengB.E.(ChangshaUniversityofScienceandTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolof
3、HunanUniversitySupervisorAssociateProfessorZHENGGangMay,2015湖南大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研巧所取得的研究成果。除了文中特別加標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人巧集體，均已在文中明滿方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。＾：作者簽名：心曰期月曰乏／＾年石＾咬＾巧＾學位論文版權(quán)使用授權(quán)書、本學位論文作者完全了解學校
4、有關(guān)保留使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人撰權(quán)湖南大學可ＬＪＡ將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可從采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于１、保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。２、不保密回。＂＂（請在上相應(yīng)方植內(nèi)打Ｖ）作者簽名：日期；餐年右月日｝導(dǎo)師簽名；日期：茄Ｘ年《月日；＾碩士學位論文摘要目前，金屬薄壁管已被廣泛應(yīng)用于汽車、航空以及高速列車等交通工具的碰撞吸能耗散系統(tǒng)中。由于
5、受軸向載荷沖擊的金屬薄壁管發(fā)生潰縮變形與汽車發(fā)生碰撞時前縱梁的吸能機理相似，因此，金屬薄壁管可以看成是前縱梁的簡化模型。近年來，薄壁多細胞管作為一種制造相對簡單、結(jié)構(gòu)質(zhì)量較輕的薄壁結(jié)構(gòu)，能夠表現(xiàn)出更為理想的吸能能力，因而多細胞管結(jié)構(gòu)作為吸能部件具有良好的工程應(yīng)用前景，受到了許多學者的廣泛關(guān)注。為了探究薄壁多細胞管在軸向壓潰下的變形模式及其耐撞性能，本文主要開展了以下研究工作：(1)本文設(shè)計出了五細胞管擠壓模具，同時對五細胞管進行了擠壓成型。并結(jié)合汽車碰撞安全性的評價法規(guī)，確定了簡化前縱梁模型—薄壁管結(jié)構(gòu)的耐撞性能的評價指標，通過實驗分析
6、薄壁五細胞管受軸向載荷作用的變形模式和吸能特性。(2)對軸向準靜態(tài)和動態(tài)沖擊加載條件下的五細胞管進行了數(shù)值仿真模擬，通過實驗與數(shù)值仿真結(jié)果的對比，驗證了有限元模型的有效性和準確性，從而建立了可靠、有效的有限元模型?；谟行У挠邢拊Ｐ?，在結(jié)構(gòu)等質(zhì)量的條件下，將多細胞管演化成不同數(shù)目的胞元管，對比分析了這些不同胞元數(shù)目胞元管的耐撞性。通過對不同細胞數(shù)目薄壁管的耐撞性對比分析，對多細胞管具有較高吸能特性的機理進行進一步探究。(3)為了探究五細胞管結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)對其耐撞性能的影響，分析了五細胞管結(jié)構(gòu)的管壁厚度、細胞大小和細胞連接位置對結(jié)構(gòu)耐撞
7、性的影響。研究結(jié)果表明，管壁厚度、細胞大小和細胞連接位置對結(jié)構(gòu)耐撞性有較大影響，合理的考慮各個因素能夠有效提升結(jié)構(gòu)的耐撞性。(4)為了進一步提高軸向動態(tài)沖擊載荷下的多細胞管的耐撞性能，對多細胞管的耐撞性進行了優(yōu)化設(shè)計。利用全因子試驗設(shè)計方法，對多細胞管耐撞性優(yōu)化問題的目標函數(shù)和約束條件構(gòu)建了近似模型，并在此基礎(chǔ)上采用多目標遺傳算法—非支配排序遺傳算法在帕累托前沿解集中找出最優(yōu)的解。設(shè)計人員可以根據(jù)設(shè)計需求來選擇側(cè)重于不同耐撞性指標的最優(yōu)解，從而有效地提高結(jié)構(gòu)的耐撞性能。關(guān)鍵詞：薄壁多細胞管；耐撞性；軸向載荷；優(yōu)化設(shè)計-II-薄壁多細胞管
8、結(jié)構(gòu)的耐撞性研究及其優(yōu)化設(shè)計AbstractAtpresent,thin-walledmetaltubehasbeenwidelyusedinimpactabsorbingenergydissipation
