基于MSARS算法的螺紋材料動態(tài)本構參數(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)螺紋的被動安全裝置。當碰撞發(fā)生時,通過剪切連續(xù)的螺紋,從而獲得平穩(wěn)連續(xù)的力學特性,充分利用車外空間吸收碰撞能量,大大降低對車內(nèi)乘員以及汽車的傷害。目前,對該裝置的研究主要是利用有限元軟件進行建模,對數(shù)值仿真試驗獲取的碰撞數(shù)據(jù)進行分析,并根據(jù)特定的要求對裝置進行改進。因此,正確地選擇本構模型及相應的模型參數(shù),構造準確可信的有限元模型是仿真試驗數(shù)據(jù)是否具有價值,相應的改進是否可行的關

2、鍵。本文旨在為螺紋剪切吸能裝置的材料參數(shù)確認提供一種準確可靠的方法,在模型比較法的基礎上,對螺紋材料的Johnson-Cook模型參數(shù)的反求確認進行了系統(tǒng)研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.根據(jù)材料參數(shù)反求中涉及的隱式求解問題,通過對隨機搜索法和構造代理模型優(yōu)化法各自的優(yōu)勢和缺陷進行分析后,提出一種構造代理函數(shù)優(yōu)化加速隨機搜索收斂于全局最優(yōu)解的參數(shù)反求新方法,簡稱MSARS算法。為了提高參數(shù)反求的效率,通過Fortran90程序

3、設計語言編寫了輔助程序,并結合Hyperstudy軟件,對算法實現(xiàn)了程序化求解。最后通過實例驗證了MSARS算法的優(yōu)越性。
　　 2.以模型比較法為基礎,將被普遍認為能夠準確描述低碳鋼動態(tài)力學性能的Mat_Plastic_Kinematic模型作為確認模型,通過螺紋碰撞剪切數(shù)值仿真試驗,利用MSARS參數(shù)反求法,對Johnson-Cook本構模型開展了具體的模型參數(shù)確認和優(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態(tài)力學