10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20210632
高速列车吸能结构开孔设计及结构优化
通过在高速列车端部的多胞吸能结构中加入纵向开孔方案,来提高结构的耐撞性能.研究通过有限元软件LS-DYNA建立开孔结构的有限元模型,并通过动态冲击试验验证该模型的准确性.在此基础上,提出使用径向基函数代理模型(Radial Basis Function,RBF)和深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)结合构建吸能结构的混合代理模型.采用多目标遗传算法对开孔的位置、大小以及结构的厚度进行参数优化设计,以峰值力(Peak Crash Force,PCF)和比吸能(Specific Energy Absorption,SEA)为优化目标,寻找最佳的开孔参数.研究结果表明:在多胞结构中进行纵向开孔设计能够有效提高结构耐撞性能,尤其在结构的峰值力和比吸能上有着较好的效果.此外,对比RBF代理模型和混合代理模型的耐撞性指标的拟合精度,RBF代理模型在经过DBN优化后,吸能量(Energy Absorption,EA)代理模型的最大相对误差和平均相对误差分别从12％和8％降低到4％和2％.比吸能代理模型的最大相对误差和平均相对误差分别从9％和5％降低到5％和2％,说明混合代理模型能够进一步提高RBF代理模型的精度.和初始开孔设计相比较,优化后的开孔方案在保持原有吸能量的基础上,使结构的比吸能从提高2％到提高6％,峰值力从降低3％到降低7％,优化后的开孔参数更为合理.
开孔结构、耐撞性优化、混合代理模型、多胞结构、冲击试验
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U270(车辆工程)
国家自然科学基金51675537
2022-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
1502-1510
