[发明专利]吸能盒、吸能性能优化方法及汽车

权利要求书

1.一种吸能盒，其特征在于，包括外壳和三维吸能结构，该外壳内具有容置腔，该三维吸能结构设置在该容置腔内，该三维吸能结构由极小值曲面单元经过三维镜像拓展形成，该极小值曲面单元由公式经制图软件获取，该公式为:

其中，φ_FRD(r)表示一个函数；r表示空间的位置矢量；l表示周期；x、y、z表示三维变量，；C表示常量。

2.如权利要求1所述的吸能盒，其特征在于，该吸能盒还包括法兰端板，该外壳的端部固定在该法兰端板上，该法兰端板上设有多个连接孔。

3.如权利要求2所述的吸能盒，其特征在于，该外壳包括第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板，该第一侧板与该第二侧板相对设置，该第三侧板与该第四侧板相对设置，该第三侧板和该第四侧板连接于该第一侧板与该第二侧板之间，该第一侧板和该第二侧板均设有一个第一诱导槽，该第一诱导槽沿着该第一侧板或该第二侧板的宽度方向设置，该第三侧板和该第四侧板均设有一个第二诱导槽和一个第三诱导槽，该第二诱导槽和该第三诱导槽沿着该第三侧板或该第四侧板的宽度方向设置。

4.如权利要求3所述的吸能盒，其特征在于，该第一诱导槽与该法兰端板之间的间距大于该第二诱导槽与该法兰端板之间的间距；该第三诱导槽与该法兰端板之间的间距大于该第一诱导槽与该法兰端板之间的间距。

5.如权利要求4所述的吸能盒，其特征在于，该第一侧板与该第二侧板的宽度相同，该第三侧板与该第四侧板的宽度相同，该第一侧板和该第二侧板的宽度均大于该第三侧板和该第四侧板的宽度。

6.如权利要求1所述的吸能盒，其特征在于，该外壳和该三维吸能结构由铝制合金制成。

7.一种吸能性能优化方法，其特征在于，该方法对权利要求1至6任意一项所述的吸能盒的外壳的壁厚、极小值曲面单元的壁厚以及C值的大小三个设计变量进行优化，每一组该设计变量对应一组单位比吸能及最大峰值力，该方法包括：

采用全因子试验设计方法设计多个试验点，将试验点对应的该设计变量代入LS-DYNA求解器进行计算，获得多组单位比吸能及最大峰值力的计算结果，并将所有计算结果输入到克里金代理模型中；

针对试验点的计算结果，采用拉丁方取样法在多个试验点中选取多个样本点，将样本点对应的该设计变量输入LS-DYNA求解器重新计算，将该次计算结果输入到克里金代理模型中对两次计算的结果进行对比，根据对比结果来确定克里金代理模型的精确度；

若精确度不满足要求，则重新设计试验点进行重复计算；

若精确度符合要求，则利用第二版非分支配排序遗传算法进行迭代计算，得到最优解的帕累托前沿，并在帕累托前沿中获取单位比吸能及最大峰值力的最优解。

8.如权利要求7所述的吸能性能优化方法，其特征在于，克里金代理模型精确度可由公式(1)、(2)、(3)进行判断：

其中，n为试验点的数量，y_i和分别为第i个试验点的函数值和克里金代理模型的估计值；为y_i的平均值。

9.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至6任意一项所述的吸能盒。