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机械强度2024年第05期:基于Voronoi算法的一种新型多孔夹层结构参数优化和耐撞性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王帅;孙楠;陈卓;周开发;

单位:重庆工程职业技术学院智能制造与交通学院;重庆交通大学航空学院;重庆交通大学土木工程学院;

摘要:提高防撞缓冲车(Truck Mounted Attenuators,TMAs)耐撞性成为道路安全防护的重要途径,借助Voronoi算法生成了一种新型多孔结构。首先,通过研究该结构的种子点数n、孔隙率ρ和不规则度α对结构几何拓扑影响关系,建立了材料比吸能与三个参数之间的数学模型。然后,借助有限元方法分析了新结构的能量吸收,证实了该数学模型的可靠性,利用正交试验确定最优结构参数。最后,将新型多孔结构作为夹层填充到TMAs防撞缓冲车中,探究了正碰、侧碰和斜碰三种工况下车辆耐撞性。研究发现,新型多孔结构能够有效降低峰值碰撞力,能量吸收性能远远超过传统TMAs和圆筒夹层TMAs,能够有效保护被撞车辆和驾驶人员安全。

关键词:Voronoi算法;;多孔结构;;夹层结构;;参数优化;;耐撞性

基金资助:重庆市自然科学基金(面上项目)(cstc2019jcyj-msxmX0516);; 重庆市教委科技计划项目(重点)(KJZD-K201905701)资助~~