基于MSARS算法的螺紋材料動(dòng)態(tài)本構(gòu)參數(shù)反求研究.pdf

1、螺紋剪切式汽車碰撞吸收能裝置是一種利用沖剪金屬原理剪切連續(xù)螺紋的被動(dòng)安全裝置。當(dāng)碰撞發(fā)生時(shí),通過(guò)剪切連續(xù)的螺紋,從而獲得平穩(wěn)連續(xù)的力學(xué)特性,充分利用車外空間吸收碰撞能量,大大降低對(duì)車內(nèi)乘員以及汽車的傷害。目前,對(duì)該裝置的研究主要是利用有限元軟件進(jìn)行建模,對(duì)數(shù)值仿真試驗(yàn)獲取的碰撞數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并根據(jù)特定的要求對(duì)裝置進(jìn)行改進(jìn)。因此,正確地選擇本構(gòu)模型及相應(yīng)的模型參數(shù),構(gòu)造準(zhǔn)確可信的有限元模型是仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否具有價(jià)值,相應(yīng)的改進(jìn)是否可行的關(guān)

2、鍵。本文旨在為螺紋剪切吸能裝置的材料參數(shù)確認(rèn)提供一種準(zhǔn)確可靠的方法,在模型比較法的基礎(chǔ)上,對(duì)螺紋材料的Johnson-Cook模型參數(shù)的反求確認(rèn)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.根據(jù)材料參數(shù)反求中涉及的隱式求解問(wèn)題,通過(guò)對(duì)隨機(jī)搜索法和構(gòu)造代理模型優(yōu)化法各自的優(yōu)勢(shì)和缺陷進(jìn)行分析后,提出一種構(gòu)造代理函數(shù)優(yōu)化加速隨機(jī)搜索收斂于全局最優(yōu)解的參數(shù)反求新方法,簡(jiǎn)稱MSARS算法。為了提高參數(shù)反求的效率,通過(guò)Fortran90程序

3、設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫了輔助程序,并結(jié)合Hyperstudy軟件,對(duì)算法實(shí)現(xiàn)了程序化求解。最后通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了MSARS算法的優(yōu)越性。
　　 2.以模型比較法為基礎(chǔ),將被普遍認(rèn)為能夠準(zhǔn)確描述低碳鋼動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的Mat_Plastic_Kinematic模型作為確認(rèn)模型,通過(guò)螺紋碰撞剪切數(shù)值仿真試驗(yàn),利用MSARS參數(shù)反求法,對(duì)Johnson-Cook本構(gòu)模型開展了具體的模型參數(shù)確認(rèn)和優(yōu)化確定工作,并得出了一組能夠正確表述描述螺紋材料動(dòng)態(tài)力學(xué)