变截面多稳态梁结构减振吸能分析与优化设计

来源：计算力学学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：刘姣姣,付莉莉,高超,张晓鹏,罗阳军

单位：大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,西安航天动力研究所, 西安 710199,西安航天动力研究所, 西安 710199,大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,哈尔滨工业大学(深圳)理学院, 深圳 518055

摘要：基于多稳态梁结构具有吸能且可重复使用的特点,本文研究包含变截面多稳态梁的单胞结构及其周期性排布的减振吸能效应及其优化设计方法。对多稳态结构进行考虑几何非线性的位移加载/卸载有限元仿真,根据其载荷-位移曲线分析多稳态结构的减振吸能原理,并研究串联与并联周期性排布形式对结构整体吸能特性的影响规律。研究基于多参数调控的变截面梁结构形状表征方法,根据多稳态结构储能特点建立变截面多稳态单胞结构的结构优化模型,通过求解优化问题获得总质量不变条件下最优变截面梁结构形状。 进一步地通过对优化结果的有限元分析验证优化的有效性,并对结构进行瞬态冲击荷载下动响应分析,证明多稳态结构的冲击保护作用。

关键词：结构优化,多稳态梁结构,减振吸能,变截面梁,

基金资助：国家自然科学基金(11972104)资助项目.