泡沫填充薄壁结构的抗弯性分析及多目标优化设计
来源：机械工程学报杂志2016年第24期北京时间：
作者：张勇, 刘舒然, 赖雄鸣, 张峰
单位：华侨大学机电及自动化学院 厦门 361021
摘要：泡沫铝填充薄壁结构具有轻质、较大承载能力以及高效吸能特性，越来越多地应用于各种工程结构。提出一种新颖的轴向梯度泡沫填充薄壁结构，采用试验与数值分析的方法，系统地分析空管、均匀泡沫填充及梯度泡沫填充薄壁圆管在弯曲工况下的力学响应及能量吸收特性。研究发现，泡沫填充薄壁结构比空管具有更好的抗弯性能。与均匀泡沫填充结构相比，梯度泡沫不仅使得填充薄壁结构的变形模式从单褶皱模式变为多褶皱模式，截面扁化量和抗弯刚度损失显著减小，而且有效地提高了填充结构的承载力及吸能特性。为了进一步探索填充结构的最优耐撞性，结合Kriging近似技术与粒子群数值优化方法，对均匀泡沫和功能梯度填充泡沫薄壁结构进行多目标优化设计，得到了泡沫填充薄壁结构耐撞性的最佳参数匹配设计，并有效提高了结构的抗弯性能，为泡沫填充薄壁结构抗弯性设计提供了参考依据。
关键词：多目标优化,耐撞性,三点弯,泡沫填充管；
基金资助：* 国家自然科学基金(51675190)、福建省自然科学基金(2015J01204)和华侨大学中青年教师科研提升计划(ZQN-PY202)资助项目; 20151202收到初稿，20160619收到修改稿;
