折纸超结构准静态压缩力学性能分析与优化设计

• 作者: 叶红玲 王振祺 王秀华
• 来源期刊: 北京工业大学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 折纸超结构 数值仿真 面外压缩 力学性能 响应面方法 多目标优化
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Articles
• 页码范围: 105-113
• 页数: 9页
• 分类号: O342
• 语种: 中文
• DOI: 10.11936/bjutxb2020110037

摘要

为了改进折纸超结构的构型设计,基于Miura折纸原理设计了一种超结构.利用数值仿真分析方法研究了面外准静态压缩力学性能,探讨了折纸超结构的边长比、单元角度、展开角度以及厚度对其压缩过程的变形及能量吸收的影响规律.引入主次影响分析方法,比较了几何参数对力学性能指标的重要影响程度.基于响应面方法,建立了以初始峰值力最小和比吸能最大为目标、以几何尺寸为约束、以折纸超结构重要影响几何参数为设计变量的优化模型,并采用非支配排序遗传算法对优化模型进行了求解,获得了Pareto前沿最优解.研究结果对于提高折纸超结构的力学性能及构型设计具有一定的理论指导意义.