机械工程学报

作者：冯毅雄, 邱皓, 高一聪, 郑浩, 曾思远, 谭建荣

单位：浙江大学流体传动及控制国家重点实验室 杭州 310027

关键词：体胞,演化,正向设计,多面体夹芯结构；

基金：国家自然科学基金（51775489，51675477）和浙江省自然科学基金（LZ18E 050001）资助项目。

N-1型多面体夹芯结构是一种新型的三明治类夹芯结构，具有比强度高、耐热性好、抗冲击等特性。针对N-1型多面体夹芯结构性能优化过程中，由于设计机理不明导致设计空间复杂、优化计算量大、优化结果局部最优等问题，提出基于体胞演化机理的N-1型多面体夹芯结构剪切性能正向设计。对N-1型正则多面体体胞进行几何特征分析，定义基础体胞及演化基础圆，将N-1型正则多面体体胞分为相切体胞、外相交体胞和内相交体胞。提出基于演化基础圆和基础体胞的N-1型多面体体胞相似演化模式，揭示体胞平面拓扑到空间拓扑演化机理，通过求解演化参数可行域，建立体胞演化叠合成形窗口。分析演化参数及板厚对N-1型多面体夹芯结构剪切性能的影响，确定N-1型多面体夹芯结构剪切性能空间分布及优化空间域。在此基础上，建立基于Kriging近似技术的多面体夹芯结构剪切性能优化模型，正向优化得到剪切性能全局最优的N-1型多面体夹芯板。最后，通过与瓦楞夹芯结构比较，验证了该结构的可靠性，为设计正则多面体夹芯结构提供理论依据。

来源：2020年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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