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塑料波纹管的耐撞性能

来源:塑料波纹管性能 作者:塑料波纹管厂家 发布日期:2018-01-03

  塑料波纹管碰撞过程的吸能平稳性和可控性较好所以非常适合于吸能结构设计。但是,由于波纹管耐撞性问题的高度非线性,并且其结构参数和控制目标的多样性,对其耐撞性的优化设计存在一定难度。王晓等应用正交优化设计方法,对波纹管耐撞性进行了局部而非全局的优化设计,并且只对最大加速度单一目标进行优化。
塑料波纹管性能的耐撞性能

  塑料波纹管是一种纵截面由多个波纹及直边段组成的轴对称结构,其主要几何参数有:波纹管内径 D(D =2R),波高 h,波距 q,波纹管壁半径 r,波纹角(波形直线段与轴线的夹角)α(这 5 个参数中只有 4 个是独立的),以及波纹段的壁厚 t。对波纹管的耐撞性直接进行优化设计较为困难,比较理想的方法是先建立耐撞性分析的近似模型,再进行优化计算。为了获得近似模型,首先要进行试验设计确定样本点,然后对逐个样本点进行虚拟试验,最后通过拟合试验结果来获得所需模型。

  常用的试验设计方法有正交试验设计,均匀试验设计和拉丁超立方试验设计等。后两种方法均将试验点均匀地散布于设计变量空间,故又被称为“充满空间设计”。当影响因素的变化范围较大,且水平较多时,均匀试验设计和拉丁超立方试验设计可以极大地减少试验次数,故在本文研究中得到应用。经过试验设计得到 21 个初始样本点,考虑到二阶响应面模型对于边界点附近的拟合效果较差。

  考虑到实际问题中设计变量既有连续性变量,也有离散性变量,优化计算中同时采用了实数编码和二进制编码。此时的优化结果更加贴近工程实际,为设计师提供了更有指导意义的优化方案。

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