基于三维多胞结构的汽车吸能盒优化设计

为改善汽车吸能盒在低速碰撞情况下的力学表现，将一种新型具有负泊松比效应的多胞结构设计为汽车前纵梁的吸能盒．通过对新型负泊松比多胞结构形状参数的研究，确立了多胞结构中特定的元胞几何参数及元胞层数作为优化变量，结构质量以及所吸收的能量作为优化目标．首先通过最优拉丁超立方的方法在变量空间内进行样本点的选取并采用ABAQUS进行有限元仿真计算，然后由Isight软件根据样本点的计算结果对优化变量与优化目标建立三阶响应面模型，最终采用NCGA对响应面模型进行优化．将优化结果进行RCAR(Research Council for Automobile Repairs)标准模型仿真计算，结果验证了这一新型负泊松比吸能盒可以在较小的质量下满足RCAR低速碰撞标准