高速列車車體斷面優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、車體設(shè)計(jì)是高速列車研究的一個(gè)重要組成部分。高速列車車體在運(yùn)行過(guò)程中，不但要把牽引力和制動(dòng)力傳遞給車鉤，還要承受各種設(shè)備載荷以及縱向和橫向沖擊載荷的作用。因此，車體必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，保證列車運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性。
　　本文運(yùn)用Hypermesh軟件建立了國(guó)內(nèi)某型高速列車鋁合金車體有限元模型；然后對(duì)其進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算，分析總結(jié)了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的計(jì)算結(jié)果，并進(jìn)行模態(tài)計(jì)算和分析；最后以該車體底架為研究對(duì)象，對(duì)

2、其進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化、尺寸優(yōu)化，探討了車體底架最佳斷面形狀，并對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。具體內(nèi)容如下：
　　1.有限元模型的建立
　　由于車體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，首先對(duì)車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，并在軟件Hypermesh中建立車體有限元模型。
　　2.車體靜強(qiáng)度、模態(tài)分析
　　依據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN12663:2010《鐵路應(yīng)用--鐵路車輛，車體結(jié)構(gòu)要求》，對(duì)車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了4種工況的靜強(qiáng)度計(jì)算和模態(tài)分析，總結(jié)了車體的應(yīng)力分布情況，同時(shí)根據(jù)T

3、B/T1335－1996《鐵道車輛強(qiáng)度設(shè)計(jì)及試驗(yàn)鑒定規(guī)范》，對(duì)車體的剛度進(jìn)行了評(píng)定，為車體底架的優(yōu)化提供約束條件。
　　3.車體底架結(jié)構(gòu)優(yōu)化
　　采用優(yōu)化軟件OptiStruct對(duì)車體底架進(jìn)行優(yōu)化。首先對(duì)車體底架進(jìn)行了基于概念設(shè)計(jì)的拓?fù)鋬?yōu)化，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和優(yōu)化目標(biāo)得到具有最佳斷面形狀的車體底架結(jié)構(gòu)；在此基礎(chǔ)上對(duì)底架結(jié)構(gòu)進(jìn)行更為細(xì)致的尺寸優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)得到各截面的最優(yōu)尺寸；最后對(duì)優(yōu)化后的車體進(jìn)行靜強(qiáng)度分析，并對(duì)優(yōu)化前后