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机车车辆端部结构拓扑-参数一体化优化方法
被引量：
13
1
作者
刘丰嘉
唐兆
张建军
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第20期134-145,共12页
拓扑优化方法广泛用于获取结构的优化构型,而参数优化方法用于具体结构参数的取优,为了整合这两种方法的优势并提供一体化优化方案,以机车车辆端部结构被动安全性为研究对象,提出一套可以同时考虑静态和动态载荷作用,适用于大尺寸结构...
拓扑优化方法广泛用于获取结构的优化构型,而参数优化方法用于具体结构参数的取优,为了整合这两种方法的优势并提供一体化优化方案,以机车车辆端部结构被动安全性为研究对象,提出一套可以同时考虑静态和动态载荷作用,适用于大尺寸结构的拓扑-参数优化方法。该方法的拓扑优化部分采用缩放能量权重的混合元胞自动机方法对端部结构进行综合耐撞性和刚度评估的拓扑优化设计,有效解决拓扑优化多工况中由于能量差异而导致的结果偏差;参数优化部分结合网格变形技术和自适应模拟退火优化算法对结构进行给定接触力约束条件下的参数优化。具体算例结果表明,利用该方法优化后机车车辆在正面碰撞中的关键接触力峰值下降26.2%46.3%,变形模式更趋于合理;在侧翻碰撞中乘客生存区间的上下部安全距离分别增加24.8%和12.8%。
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关键词
耐撞性
机车车辆
拓扑优化
混合
元胞自动机
方法
参数优化
原文传递
基于一维混合元胞自动机模型的汽车变厚度B柱设计
被引量：
2
2
作者
罗欣
段利斌
+1 位作者
陈涛
杜展鹏
《汽车安全与节能学报》
CAS
CSCD
2018年第2期186-193,共8页
为了将连续变厚度轧制工艺更好地应用于车身轻量化设计和耐撞性设计,针对连续变厚度轧制(TRB)B柱不同区域厚度分布的设计问题,提出一维混合元胞自动机(ODHCA)模型。建立变厚度B柱的ODHCA模型,提取元胞厚度作为设计变量,确定其局部更新规...
为了将连续变厚度轧制工艺更好地应用于车身轻量化设计和耐撞性设计,针对连续变厚度轧制(TRB)B柱不同区域厚度分布的设计问题,提出一维混合元胞自动机(ODHCA)模型。建立变厚度B柱的ODHCA模型,提取元胞厚度作为设计变量,确定其局部更新规则;根据连续变厚度轧制工艺的特点定义设计区域的约束条件,确定ODHCA方法的迭代方式与收敛准则。结果表明:应用ODHCA方法,在等质量情况下,胸部、腹部、骨盆位置侵入量分别降低了8.8%、13.4%、14.6%;而在质量降低14.2%时,上述各部位的位置侵入量分别降低了5.8%、9.6%、10.3%。因而,该方法可以改善B柱的变形模式,提高侧面碰撞安全性能,并满足轻量化要求。
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关键词
汽车被动安全
耐撞性
轻量化
连续变厚度轧制(TRB)B柱
一维
混合
元胞自动机
方法
(ODHCA)
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职称材料
题名
机车车辆端部结构拓扑-参数一体化优化方法
被引量：
13
1
作者
刘丰嘉
唐兆
张建军
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
伯恩茅斯大学英国国家计算机动画中心
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第20期134-145,共12页
基金
国家自然科学基金(51405402,51475394)
国家重点研发计划(2019YFB1405401)资助项目。
文摘
拓扑优化方法广泛用于获取结构的优化构型,而参数优化方法用于具体结构参数的取优,为了整合这两种方法的优势并提供一体化优化方案,以机车车辆端部结构被动安全性为研究对象,提出一套可以同时考虑静态和动态载荷作用,适用于大尺寸结构的拓扑-参数优化方法。该方法的拓扑优化部分采用缩放能量权重的混合元胞自动机方法对端部结构进行综合耐撞性和刚度评估的拓扑优化设计,有效解决拓扑优化多工况中由于能量差异而导致的结果偏差;参数优化部分结合网格变形技术和自适应模拟退火优化算法对结构进行给定接触力约束条件下的参数优化。具体算例结果表明,利用该方法优化后机车车辆在正面碰撞中的关键接触力峰值下降26.2%46.3%,变形模式更趋于合理;在侧翻碰撞中乘客生存区间的上下部安全距离分别增加24.8%和12.8%。
关键词
耐撞性
机车车辆
拓扑优化
混合
元胞自动机
方法
参数优化
Keywords
crashworthiness
rail vehicle
topology optimization
hybrid cellular automata method
parameter optimization
分类号
U271 [机械工程—车辆工程]
原文传递
题名
基于一维混合元胞自动机模型的汽车变厚度B柱设计
被引量：
2
2
作者
罗欣
段利斌
陈涛
杜展鹏
机构
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室
江苏大学汽车与交通工程学院
出处
《汽车安全与节能学报》
CAS
CSCD
2018年第2期186-193,共8页
基金
湖南省自然科学基金(2017JJ3030)
广西科技攻关计划(桂攻科1598008-18)
文摘
为了将连续变厚度轧制工艺更好地应用于车身轻量化设计和耐撞性设计,针对连续变厚度轧制(TRB)B柱不同区域厚度分布的设计问题,提出一维混合元胞自动机(ODHCA)模型。建立变厚度B柱的ODHCA模型,提取元胞厚度作为设计变量,确定其局部更新规则;根据连续变厚度轧制工艺的特点定义设计区域的约束条件,确定ODHCA方法的迭代方式与收敛准则。结果表明:应用ODHCA方法,在等质量情况下,胸部、腹部、骨盆位置侵入量分别降低了8.8%、13.4%、14.6%;而在质量降低14.2%时,上述各部位的位置侵入量分别降低了5.8%、9.6%、10.3%。因而,该方法可以改善B柱的变形模式,提高侧面碰撞安全性能,并满足轻量化要求。
关键词
汽车被动安全
耐撞性
轻量化
连续变厚度轧制(TRB)B柱
一维
混合
元胞自动机
方法
(ODHCA)
Keywords
automotive passive safety
crashworthiness
lightweight
tailor rolled blanks （TRB） B-pillar
one dimension hybrid cellular automata （ODHCA）
分类号
U461.91 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
机车车辆端部结构拓扑-参数一体化优化方法
刘丰嘉
唐兆
张建军
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
13
原文传递
2
基于一维混合元胞自动机模型的汽车变厚度B柱设计
罗欣
段利斌
陈涛
杜展鹏
《汽车安全与节能学报》
CAS
CSCD
2018
2
下载PDF
职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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