發(fā)布時(shí)間：2021-05-08 05:38

　　近年來(lái),汽車保有量日益增加,導(dǎo)致汽車安全事故頻發(fā)。薄壁結(jié)構(gòu)以其優(yōu)異的力學(xué)性能被廣泛應(yīng)用于汽車的防撞吸能部件,但傳統(tǒng)的單壁結(jié)構(gòu)在受到?jīng)_擊時(shí)仍存在變形不穩(wěn)定、吸能效率低等缺陷,因此開展具有高效吸能特性的新穎吸能器的研究已迫在眉睫。自然界的生物體經(jīng)歷了數(shù)億年的進(jìn)化,形成了具有良好力學(xué)特性的生物結(jié)構(gòu),因此仿生設(shè)計(jì)已經(jīng)成為近年來(lái)各工程應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為了進(jìn)一步改善薄壁結(jié)構(gòu)的吸能效率,本文采用具有優(yōu)異力學(xué)性能的蜘蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)作為仿生原型,開展具有層級(jí)自相似特性的新穎薄壁吸能器的設(shè)計(jì)。采用實(shí)驗(yàn)測(cè)試與數(shù)值對(duì)比分析的方法,對(duì)新穎層級(jí)和自相似結(jié)構(gòu)的耐撞性能進(jìn)行深入的研究。主要內(nèi)容圍繞兩方面開展:（1）基于蜘蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)的仿生設(shè)計(jì),本文提出新穎的六邊形層級(jí)結(jié)構(gòu)及其衍化的自相似頂點(diǎn)分形結(jié)構(gòu)。采用實(shí)驗(yàn)與數(shù)值分析方法系統(tǒng)的研究了層級(jí)與自相似六邊形分形結(jié)構(gòu)的耐撞性。研究表明層級(jí)與自相似組織方式都能較好的改善六邊形單壁結(jié)構(gòu)的耐撞性,并且,結(jié)構(gòu)的自相似分形方式比層級(jí)組織方式更具吸能優(yōu)勢(shì)。此外,六邊形頂點(diǎn)的自相似分形配置和幾何參數(shù)也對(duì)2階六邊形自相似分形結(jié)構(gòu)的耐撞性具有重要的影響,其中,自相似子六邊形結(jié)構(gòu)的厚度和邊長(zhǎng)的增加可... 

【文章來(lái)源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第2章 耐撞性基本理論和有限元基礎(chǔ)理論
    2.1 引言
    2.2 顯示非線性有限元理論
        2.2.1 顯示有限元理論求解法
        2.2.2 接觸-碰撞接觸界面處理
        2.2.3 時(shí)間步長(zhǎng)和沙漏控制
    2.3 耐撞性優(yōu)化設(shè)計(jì)理論
        2.3.1 耐撞性優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)定義
        2.3.2 拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.3.3 Kriging近似模型的構(gòu)建
    2.4 本章小結(jié)
第3章 層級(jí)與自相似仿生結(jié)構(gòu)的耐撞性對(duì)比
    3.1 引言
    3.2 層級(jí)自相似結(jié)構(gòu)的幾何模型
        3.2.1 蜘蛛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
        3.2.2 層級(jí)仿生結(jié)構(gòu)和自相似分形衍化
    3.3 層級(jí)自相似結(jié)構(gòu)的有限元模型
    3.4 有限元模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析
    3.5 層級(jí)和自相似結(jié)構(gòu)耐撞性對(duì)比
    3.6 本章小結(jié)
第4章 自相似頂點(diǎn)分形結(jié)構(gòu)的耐撞性研究
    4.1 引言
    4.2 不同自相似頂點(diǎn)分形探究
    4.3 幾何參數(shù)研究
    4.4 厚度參數(shù)研究
    4.5 自相似節(jié)點(diǎn)層級(jí)結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 自相似邊分形結(jié)構(gòu)耐撞性研究
    5.1 引言
    5.2 自相似邊分形結(jié)構(gòu)的對(duì)比研究
        5.2.1 不同類型自相似邊分形結(jié)構(gòu)的對(duì)比
        5.2.2 六邊形自相似邊分形結(jié)構(gòu)的層級(jí)特性研究
    5.3 自相似邊分形結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)
        5.3.1 引言
        5.3.2 子六邊形邊長(zhǎng)對(duì)耐撞性影響
        5.3.3 不同厚度研究
        5.3.4 不同沖擊工況下的耐撞性研究
    5.4 自相似邊分形結(jié)構(gòu)的多工況優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3174778