一种基于遗传算法的B样条防撞梁结构优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于遗传算法的B样条防撞梁结构优化方法，属于防撞梁建模及结构优化技术领域，包括：根据防撞梁几何尺寸确定B样条首尾点与控制点；采用遗传算法构建关于控制点坐标的初始种群；MATLAB构建B样条曲线并输出节点坐标；通过节点构建ANSYS模型；有限元分析计算并输出相应应力值；利用蔡‑吴理论对防撞梁进行优化设计。本发明专利技术通过改变B样条的形状来改变防撞梁的几何外形，构建的关于B样条控制点坐标的个体，运用遗传算法，并以强度最大为设计目标进行优化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于遗传算法的B样条防撞梁结构优化方法
本专利技术涉及一种防撞梁结构优化方法，特别是涉及一种基于遗传算法的B样条防撞梁结构优化方法，属于防撞梁建模及结构优化

技术介绍
随着经济社会的发展，人们生活消费水平显著提高，私家车成为人们日常生活中的主体，但同时也导致交通事故频频发生，因为车辆的不安全，而导致无辜的死伤，给家庭，乃至整个社会都造成巨大的损失，在这样的背景之下，汽车安全可靠性已经成为整个社会关注的重点，在对于其的设计安全性能方面也具有现实意义。发生事故时，在汽车中首先对人们起保护作用的是保险杠，一般都是塑料或树脂等弹性较高的，来减缓轻微碰撞对汽车的冲击，防撞钢梁一般隐藏在保险杠里面以及车门内部，在较大冲击力作用下，弹性材料已经不能缓冲能量时，这时真正起到保护车内乘员的作用，所以，在汽车的结构设计中，对于防撞梁结构的设计成为重中之重。设置在前保险杠内的防撞梁的材质最为坚固，是用于正面承担车辆撞击力的装置，并通过它将受到的撞击力进行分散和缓解，并传导给车体主架，对于防撞梁的结构，也从传统的平面结构转变为曲面结构，这种结构较之以前，能够有效地对冲击进行缓解，起到一种缓冲的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于遗传算法的B样条防撞梁结构优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据B样条防撞梁几何尺寸确定B样条防撞梁首尾点及控制点；步骤2：构建关于B样条防撞梁控制点坐标的初始种群；步骤3：采用MATLAB遗传算法构建B样条防撞梁曲线并输出B样条防撞梁节点坐标；步骤4：通过输出的B样条防撞梁节点坐标构建ANSYS模型；步骤5：采用有限元分析计算并输出ANSYS模型相应应力值；步骤6：利用蔡‑吴张量理论对防撞梁强度进行分析；步骤7：根据B样条防撞梁曲线与遗传算法，对防撞梁进行结构优化设计。

【技术特征摘要】
1.一种基于遗传算法的B样条防撞梁结构优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据B样条防撞梁几何尺寸确定B样条防撞梁首尾点及控制点；步骤2：构建关于B样条防撞梁控制点坐标的初始种群；步骤3：采用MATLAB遗传算法构建B样条防撞梁曲线并输出B样条防撞梁节点坐标；步骤4：通过输出的B样条防撞梁节点坐标构建ANSYS模型；步骤5：采用有限元分析计算并输出ANSYS模型相应应力值；步骤6：利用蔡-吴张量理论对防撞梁强度进行分析；步骤7：根据B样条防撞梁曲线与遗传算法，对防撞梁进行结构优化设计。2.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的B样条防撞梁结构优化方法，其特征在于，所述步骤6中，利用蔡-吴张量理论对防撞梁强度分析，其中蔡-吴张量理论的强度比方程为式(1)：其中：R是强度比，表示单层板在施加应力作用下，极限应力的某一分量与其对应的施加应力分量之比，也称为强度/应力比；F11、F1、F12、F2、F66、F22均为强度参数；σ1为纵向应力；σ2为横向应力；σ6为剪切应力。3.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的B样条防撞梁结构优化方法，其特征在于，所述步骤7中，对防撞梁进行结构优化设计包括如下步骤：步骤71：根据所述B样条防撞梁曲线对防撞梁进行建模；步骤72：采用MATLAB遗传算法优化设计。4.根据权利要求3所述的一种基于遗传算法的B样条防撞梁结构优化方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周金宇，臧杰，邱睿，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32