Preliminary dimensioning of crushed beams using macro elements and optimization methods

• Autorzy: Krzywobłocki M.

Warianty tytułu

PL

Wymiarowanie wstępne zgniatanych belek z wykorzystaniem Metody Makro Elementu i optymalizacji

• Konferencja: XXV Sympozjum Bezpieczeństwo w Pojazdach Samochodowych (25 ; 25.11.2016 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono modelowanie dużych deformacji konstrukcji cienkościennych w połączeniu z algorytmem optymalizacyjnym. Elementy cienkościenne są powszechnie stosowane w przemyśle samochodowym, jako integralna część budowy nadwozia i służą do absorbcji energii oraz ochrony kierowcy i pasażerów w przypadku zderzenia. Celem pracy jest ustalenie wymiarów przekrojów belek pryzmatycznych, spełniających określone wymagania projektowe. W przykładach numerycznych badane się belki o przekrojach prostokątnych i sześciokątnych. Do wyznaczenia parametrów pozwalających na ocenę energochłonności zdefiniowanego modelu wykorzystano oprogramowanie Visual Crash Studio(VCS), którego działanie bazuje na metodzie Makro Elementów. Algorytm Monte Carlo opracowany w języku programowania C# przetwarza wyniki obliczeń VCS oraz zwraca wyniki optymalizacji.

EN

The article presents the modeling of large deformations of thin walled structures combined with an optimization algorithm. Such components are commonly used in the car industry to absorb the shock energy and to protect the driver and the passengers. The objective is to determine cross sectional dimensions of prismatic beams which fulfill specific requirements. The beam examples with rectangular and hexagonal cross sections are investigated numerically. The Visual Crash Studio software based on Macro Element Method (MEM) is used to calculate crashworthy parameters of the beam models. The Monte Carlo search algorithm developed in C# programming language returns the optimization results.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja konstrukcji; metoda Makro Elementów; maksymalizacja absorpcji energii zderzenia

EN

structural optimization; Macro Element Method; energy maximization

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 4/108
• Strony: 25--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Krzywobłocki M.

• Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] Wierzbicki T., Abramowicz W., On the Crushing Mechanics of Thin-Walled Structures, Journal of Applied Mechanics, 50 (4a) (1983), pp. 727-734
• [2] Takada, K., Abramowicz, W., Fast Crash Analysis of 3D Beam Structures Based on Object Oriented Formulation, SAE Technical Paper 2004-01-1728, 2004, doi:10.4271/2004-01-1728.
• [3] Liu Y., Optimum design of straight thin-walled box section beams for crashworthiness analysis, Finite Elements in Analysis and Design, 44(3) (2008), pp. 139-147.
• [4] Sun G., Xu F., Li G., Li Q., Crashing analysis and multiobjective optimization for thin-walled structures with functionally graded thickness, International Journal of Impact Engineering, 64 (2014) pp. 62-74.
• [5] Eckhardt R., Stan Ulam, John von Neumann, and the Monte Carlo method, Los Alamos Science, 15 (1987), pp. 131-137.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).