蜂窝夹层结构的夹芯形状和拓扑构型的抗撞性优化设计

项目名称： 蜂窝夹层结构的夹芯形状和拓扑构型的抗撞性优化设计

项目编号： No.10902036

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 侯淑娟

作者单位： 湖南大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 蜂窝夹层结构作为吸能构件在汽车领域应用日益广泛。冲击载荷作用下的抗撞性优化问题是困扰汽车行业的一个难点，一是因为冲击问题直接关系到结构的完整性和安全性；二是因为冲击问题是强非线性问题。而蜂窝夹层结构的复杂构型，使的其抗撞性能与材质、容重、边长、壁厚、夹角、高度等因素有很大关系。 本项目以解决蜂窝夹层结构抗撞性优化问题为目标，重点围绕形状拓扑设计的关键性基础理论问题进行研究。考虑到结构接触－碰撞问题的复杂性，本项目将尝试以渐进结构优化方法、响应面法和其它无梯度算法等优化设计方法为主体，对冲击载荷作用下的波纹形、正六边形、正四边形和正三角形等一系列的蜂窝夹层结构进行抗撞性能的尺寸和形状优化，并对蜂窝夹层结构的夹芯构型进行抗撞性拓扑优化，从而提出轻质、强忍、抗撞击的创新夹层构型。试验验证的最优结果有望用于车身设计，以适应汽车工业在轻量、安全、节能方面的发展主题。

中文关键词： 蜂窝夹层结构；抗撞性；优化；代理模型；显式有限元

英文摘要：

英文关键词： honeycomb sandwich structures；crashworthiness；optimization；surrogate model；explicit finite element method