摘要
高速列车行驶时受到的空气动力学作用对机车车辆提出了更高的可靠性和密封性要求。作为车辆的重要装备，高速列车一般采用塞拉门来替代普通的折页门结构。塞拉门在设计制造中面临许多难点，国内对此的研究和实验还很少。为了更好地设计制造塞拉门，本文对塞拉门进行了结构分析和优化设计，并通过实验验证了分析方案。
本文首先总结和探讨了塞拉门的结构特点和力学特性；然后探讨了塞拉门的极限工况，即列车交会压力波的作用形式，建立了简化的作用于塞拉门上的动力学载荷曲线；其次研究了复杂形状复合材料层合板结构的建模方法，采用物理等效方式减小了计算规模，建立了复合材料门板的有限元模型，并对各种设定的载荷形式进行了数值模拟。
本文采用实验的方式验证了分析方案，实验值与分析值在位移结果中吻合较好，因此认为本文采用的方案是正确和适当的。
本文最后对塞拉门优化设计的数学模型和优化方法进行了探讨，并提供了一个设计优化实例。
Sliding-plug door is commonly fitted on high-train to meet the strict requirement caused by the aerodynamic pressure. Though there are many difficulties found in design and manufacture of sliding-plug door, analysis and experimental research about them are in rare number. The structural analysis and design optimization, which will facilitate and improve the design of sliding-plug door, is present in this paper. The analysis in this paper have been verified by experiment
Firstly, the structure and mechanical characteristics of sliding-plug door are described in this paper. Secondly, on the base of the study of the work condition and limited load, the dynamic load-time curve is created. And then the finite element model of sliding-plug door is built by using material equivalent. This paper also present simulations of the door under various specified load.
The method of numerical simulation proposed in this paper is verified by a series of experiments.
The method of the design optimization is investigated in this paper, and a design optimum example of sliding-plug door is offered.
引文
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