高速列车头型多学科优化设计
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- 论文作者：张亮 ; 李田 ; 张继业
- 年：2016
- 作者机构：西南交通大学牵引动力国家重点实验;
- 论文关键词：高速列车 ; Kriging代理模型 ; 气动阻力 ; 轮重减载率 ; 多学科优化
- 会议召开时间：2016-05-06
- 会议录名称：第十届动力学与控制学术会议摘要集
- 语种：中文
- 分类号：U260.2
- 学会代码：AGLU
- 会议名称：第十届动力学与控制学术会议
- 会议地点：中国四川成都
- 主办单位：中国力学学会动力学与控制专业委员会
- 学会名称：中国力学学会
- 页数：1
- 文件大小：669k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
为减小高速列车运行的气动阻力和提高列车运行安全性,以国内某新型高速列车为原型,选取列车明线运行时的整车气动阻力和头车最大轮重减载率为优化目标,对高速列车流线型头型进行多学科优化设计.针对三车编组的高速列车真实外形,提取了7个设计变量,分别控制鼻尖高度、前端罩顶端高度、司机室车窗高度、水平最大外轮廓线横向宽度、头型中部辅助控制线凹凸度、转向架区域横向宽度、转向架区域隔墙墙角.采用最优拉丁超立方设计方法对设计空间进行采样,基于空气动力学和多体系统动力学理论,建立高速列车空气动力学模型和车辆系统动力学模型,分别对采样样本列车的整车气动阻力和轮重减载率进行数值计算。采用遗传算法优化Kriging模型相关模型参数,建立优化设计变量与优化目标之间的Kriging代理模型.基于Kriging代理模型同时结合多目标遗传算法NSGA-II对高速列车头型设计变量进行自动寻优,从而实现高速列车头型的多学科优化设计.结果表明:本文建立的方法简单高效,可以较好应用于高速列车头型的多学科优化设计;整车气动阻力和头车最大轮重减载率不能同时取到最小,优化后整车气动阻力最多减小约4.33%,头车轮重减载率最多减小约3.47%。
引文