一种用于碰撞吸能的正棱锥单元复合阵列结构优化方法技术

本发明专利技术公开了一种用于碰撞吸能的正棱锥单元复合阵列结构优化方法。夹芯结构是夹芯体胞单元紧密阵列排布连接构成；构建相似比，并建立夹芯结构形状尺寸公式，边数为夹芯体胞单元底面的边长数量；且夹芯体胞单元为正棱锥体，夹芯体胞单元内部中空；根据预先设定的边数、厚度和承受正向载荷，以复合阵列结构受正向载荷F变形之后最大应力最小为目标函数，以相似比为个体，采用遗传算法求出最优相似比，再根据最优相似比确定最优的夹芯结构。本发明专利技术能实现具有比刚度高，抗撞性能强的夹芯结构，实现碰撞能量的吸收，可应用于大型仪器长途运输过程，实现颠簸安全保护。

A structural optimization method of pyramidal element composite array for energy absorption in collision

【技术实现步骤摘要】
一种用于碰撞吸能的正棱锥单元复合阵列结构优化方法
本专利技术涉及了碰撞吸能领域的结构优化方法，具体是涉及了一种用于碰撞吸能的正棱锥单元复合阵列结构优化方法。
技术介绍
物联网和全球贸易的飞速发展，使得物件之间的传递变得更加频繁。保障物件之间的安全远距离传输显得尤为重要。夹芯结构，通常由两个薄面和之间的夹芯组成，广泛应用于能量吸收场合。传统的蜂窝泡沫等夹芯结构已有大量文献记载。然而，蜂窝夹芯结构受到不必要的水分积聚问题的影响，导致机械性能恶化。近年来，出现了许多的核结构形式，如桁架核面板和折叠核。其中随着新的制造方法的出现，折叠核更具有应用前景。折纸作为一种古老的艺术，几十年来一直启发着工程设备和结构的设计。刚性折纸是折纸的一个分支学科，它把折痕看作铰链，把折痕之间的材料看作刚性材料，限制折痕在折叠过程中弯曲或变形。折纸所获体胞结构，能够通过其顶部的变形吸收冲击和压缩能量。由于非周期排列的体胞结构复杂，大多数研究集中在周期排列上。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提出了一种用于碰撞吸能的正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于碰撞吸能的正棱锥单元复合阵列结构优化方法，所述的复合阵列结构包括夹芯结构(2)和上面板(1)，上面板位于夹芯结构(2)的顶面，其特征在于：包含以下步骤：/n步骤1)根据所要实现振动防护物体的尺寸和实际安装要求，确定所需设计夹芯结构(2)的材料，高度H，长度L

【技术特征摘要】
1.一种用于碰撞吸能的正棱锥单元复合阵列结构优化方法，所述的复合阵列结构包括夹芯结构(2)和上面板(1)，上面板位于夹芯结构(2)的顶面，其特征在于：包含以下步骤：
步骤1)根据所要实现振动防护物体的尺寸和实际安装要求，确定所需设计夹芯结构(2)的材料，高度H，长度Len和宽度Wid；
步骤2)夹芯结构(2)是夹芯体胞单元紧密阵列排布连接构成；构建相似比w，并建立由相似比w、边数n和厚度t控制的夹芯结构(2)形状尺寸公式，边数为夹芯体胞单元底面的边长数量；且夹芯体胞单元为正棱锥体，夹芯体胞单元内部中空；
步骤3)根据预先设定的边数、厚度和承受正向载荷F，以正向载荷F作用下，以复合阵列结构受正向载荷F变形之后最大应力最小为目标函数，以相似比w为个体，采用遗传算法求出最优相似比，再根据最优相似比确定最优的夹芯结构(2)。


2.根据权利要求1所述的一种用于碰撞吸能的正棱锥单元复合阵列结构优化方法，其特征在于：所述步骤2)中，夹芯结构(2)形状尺寸公式具体为：









式中，S为夹芯体胞单元的棱长，L为夹芯体胞单元的底面边长，β为夹芯体胞单元正棱锥体顶角的角度，n为夹芯体胞单元正棱锥体的棱数，H为夹芯体胞单...

【专利技术属性】
技术研发人员：高一聪，李康杰，冯毅雄，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33