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作者：徐飞;秦睿贤;陈秉智;
单位：大连交通大学机车车辆工程学院;
摘要：为提高传统薄壁方管的吸能效率，受甲虫翅鞘微观小梁结构启发，提出了一种仿生层级薄壁方管（Bionic Hierarchical thin-walled Square Tube,BHST）。基于超折叠单元理论，建立了BHST平均压溃力理论模型。通过非线性有限元法分析BHST与传统多胞薄壁方管轴向吸能特性，研究了结构参数对BHST4-2结构耐撞性的影响。结果表明，理论预测与数值模拟结果吻合，相对误差均在7%以内。BHST具有优异的耐撞性。与二阶方管边长相比，壁厚对BHST4-2结构的耐撞性影响更显著。采用径向基函数（Radial Basis Function,RBF）模型和遗传算法对BHST4-2结构进行了多目标优化，得到了结构最优参数。研究结果为设计具有优异吸能特性的薄壁方管提供了新思路。
关键词：仿生层级薄壁方管;;超折叠单元理论;;参数分析;;耐撞性;;多目标优化
基金资助：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划（N2020J207）;; 辽宁省高等学校创新团队支持计划(LT2016010)资助~~
