文档名：仿枪虾虾螯纵向混合负泊松比结构设计与耐撞性研究
摘要：为提高汽车安全防护结构耐撞性,以枪虾虾螯(大螯)作为仿生原型,通过生物实验提取虾螯微观结构,设计了24种仿生混合负泊松比吸能结构.以质量比吸能(SEA)、结构平均压溃效率(CFE)、初始峰值载荷(IPF)作为评价结构耐撞性的主要指标,借助经过验证的有限元模型对设计结构仿真模拟,经过结果数据分析确定影响结构耐撞性指标的关键参数a(胞元内凹深度),结合实际工况利用加权组合综合评价方法选出最优耐撞性结构.结果显示,当a=6.80mm时的BCDA型混合结构耐撞性能最优,优化后SEA=3.21kJ/kg,IPF=8.58kN,CFE=31.29％.与单一胞元结构相比,优化后混合模型IPF最高降低35.24％,SEA最高提升35.72％,CFE有所下降,最多降低47.20％.
Abstract：Toimprovethecrash-resistanceoftheprotectivestructureintheautomobilestructures,24energyabsorptionstructureswithbionicmixednegativePoisson'sratioaredesignedbyextractingthemicrostructureofthecrayfishclawthroughbiologicalexperiments.Massspecificenergyabsorption(SEA),structuralaveragecrushingefficiency(CFE),andinitialpeakload(IPF)aretakenasthemainindexestoevaluatethecrashworthinessofthestructure.Thevalidatedfiniteelementmodelisemployedtosimulatethedesignstructure,andthekeyparametera(depthofintracavity)affectingthecrashworthinessofthestructureisdeterminedthroughtheanalysisofthefinaldata.Theoptimalcrashworthinessstructureisselectedbyweightedcombinationcomprehensiveevaluationmethodaccordingtoactualworkingconditions.Theresultsshowwhena=6.80mm,theBCDAhybridstructureachievesthebestcrashworthiness,SEA=3.21kJ/kg,IPF=8.58kN,CFE=31.29％afteroptimization.Comparedwiththesinglecellstructure,theoptimizedhybridmodeldecreasestheIPFby35.24％atmost,increasestheSEAby35.72％,anddecreasesCFEby47.20％atmost.OurstudymaypointanewdirectionforthedesignofenergyabsorptionstructureswithnegativePoisson'sratio.
作者：杨欣 王瑞祥 许述财 秦豪毅 宋家锋 Author：YANGXin WANGRuixiang XUShucai QINHaoyi SONGJiafeng
作者单位：河北农业大学机电工程学院和长城汽车学院,河北保定071001河北农业大学机电工程学院和长城汽车学院,河北保定071001;清华大学苏州汽车研究院(相城),江苏苏州215134清华大学苏州汽车研究院(相城),江苏苏州215134;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084清华大学苏州汽车研究院(相城),江苏苏州215134;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084;吉林大学工程仿生教育部重点实验室,长春130022;运输车辆检测、诊断与维修技术交通行业重点实验室,济南250357
刊名：重庆理工大学学报
Journal：JournalofChongqingInstituteofTechnology
年，卷(期)：2024, 38(1)
分类号：TB34
关键词：工程仿生学 纵向混合 负泊松比结构 耐撞性
Keywords：engineeringbionics longitudinalphasemixing structureswithnegativePoisson'sratio crashworthiness
机标分类号：
在线出版日期：2024年3月6日
基金项目：现代农业产业技术体系，中国博士后科学基金，工程仿生教育部重点实验室开放基金项目，运输车辆检测、诊断与维修技术交通行业重点实验室开放课题仿枪虾虾螯纵向混合负泊松比结构设计与耐撞性研究[
期刊论文] 重庆理工大学学报--2024, 38(1)杨欣 王瑞祥 许述财 秦豪毅 宋家锋为提高汽车安全防护结构耐撞性,以枪虾虾螯(大螯)作为仿生原型,通过生物实验提取虾螯微观结构,设计了24种仿生混合负泊松比吸能结构.以质量比吸能(SEA)、结构平均压溃效率(CFE)、初始峰值载荷(IPF)作为评价结构耐撞性的主...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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