动态载荷下多元锥形结构的多目标优化

摘要

cqvip:本文对采用新型截面结构设计(正方形、六边形、八边形、十边形和圆形)的多元锥管在轴向和三种不同斜向载荷作用下的耐撞性能进行了评价。利用LS-DYNA建立的有限元模型对相同重量的不同结构的锥管进行了对比研究。采用了复比例评估法(COPRAS),利用峰值临界力(PCF)和能量吸收(EA)两个相互矛盾的准则来选择最优管结构。从COPRAS计算结果可以看出,具有十边形截面的多元锥形管(MCDT)具有最优耐撞性能。评价了可能的内肋数对十边形截面锥形管耐撞性的影响,结果表明,随着内肋数的增加,十边形截面锥形管的耐撞性能得到增强。采用了人工神经网络(ANN)和遗传算法(GA)对MCDT的参数(锥角θ和内外管尺寸比S)进行了优化。基于多目标优化的结果,利用最小距离选择法(MDS)和COPRAS方法得到的最优尺寸分别是θ=7.9°,S=0.46和θ=8°,S=0.74。