[实用新型]一种仙人掌仿生结构吸能盒

说明书

本实用新型公开了一种仙人掌仿生结构吸能盒，包含前部盒体、中部盒体和后部盒体，参照仙人掌外部形状仿生设计而成。本实用新型还公开了一种该仙人掌仿生结构吸能盒的多目标优化方法，以吸能盒结构的部分参数作为优化变量，建立对应的目标函数代理模型，依据低速碰撞法规设置约束条件，建立仙人掌仿生结构吸能盒多目标优化模型，采用NSGA‑II优化算法对仿生结构吸能盒进行多目标优化。

技术领域

本实用新型涉及汽车被动安全防护领域，尤其涉及一种仙人掌仿生结构吸能盒。

背景技术

汽车在发生正面碰撞时，主要通过汽车前部吸能盒来吸收碰撞产生的能量、降低最大碰撞力进而缓和冲击，从而提高整车的耐撞性、降低对车内驾驶员及乘客的伤害。该仙人掌仿生结构吸能盒前端与保险杠横梁相连，后端与防撞梁相连，该结构可发生稳定有序的变形进而增加吸能盒的吸能特性。当前汽车中用到的吸能盒多为方形结构，这种结构在碰撞过程中变形不够稳定，不能充分吸收碰撞过程中产生的能量，会将能量传至驾驶舱内对舱内成员造成严重伤害。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中所提到的不足，提供一种仙人掌仿生结构吸能盒。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种仙人掌仿生结构吸能盒，包含依次相连的前部盒体、中部盒体和后部盒体；

所述前部盒体和汽车前保险杠横梁固连，后部盒体与汽车防撞梁固连；

所述前部盒体、中部盒体、后部盒体均呈六角星状，均包含十二个矩形侧板，且十二个矩形侧板之间形成六个内折角和六个外折角；所述六个内折角和六个外折角均为倒圆角；令矩形侧板和其相邻矩形侧板之间交线的长度为该矩形侧板的长度、矩形侧板垂直于该交线的边的长度为矩形侧板的宽度；

所述前部盒体、中部盒体、后部盒体中矩形侧板的宽度相等；

所述后部盒体中矩形侧板的长度大于前部盒体中矩形侧板的长度且小于中部盒体中矩形侧板的长度；

所述中部盒体中矩形侧板的厚度大于前部盒体中矩形侧板的厚度且小于后部盒体中矩形侧板的厚度。

作为本实用新型一种仙人掌仿生结构吸能盒进一步的优化方案，所述六个外折角和六个内折角半径的范围为0-6mm，所述内折角角度的范围为30-100度。

作为本实用新型一种仙人掌仿生结构吸能盒进一步的优化方案，所述前部盒体、中部盒体、后部盒体中矩形侧板的宽度的范围为30-40mm。

作为本实用新型一种仙人掌仿生结构吸能盒进一步的优化方案，所述前部盒体、中部盒体、后部盒体中矩形侧板的长度的比例为1:3:2。

作为本实用新型一种仙人掌仿生结构吸能盒进一步的优化方案，所述前部盒体矩形侧板的厚度的范围为0.5-0.7mm，所述中部盒体矩形侧板的厚度的范围为0.7-0.9mm，所述后部盒体矩形侧板的厚度的范围为0.9-1.1mm。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.本实用新型提出一种仙人掌仿生结构吸能盒，有效地解决了传统吸能盒变形不够稳定、吸能效果不佳等缺陷；

2.采用NSGA-II多目标优化算法对仙人掌仿生结构吸能盒进行多目标优化设计，进一步提高仿生结构吸能盒的吸能特性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中前部盒体的横截面示意图。

图中，1-吸能盒前部盒体，2-吸能盒中部盒体，3-吸能盒后部盒体，4-内折角，5-外折角。

具体实施方式