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公铁两用车转向架方案设计及其动力学性能研究
| 论文题名： | 公铁两用车转向架方案设计及其动力学性能研究 |
| 关键词： | 公铁两用车;悬挂式转向架;动力学性能;悬挂参数;多目标优化 |
| 摘要： | 本文以《公铁两用车铁轮行驶装置研究》课题为背景，对某种公路车设计加装能在铁路上行驶的转向架，使得此车辆既可以在公路上行走又可以在铁路上行驶。本论文基于此公铁两用车转向架展开以下几个方面的工作: 第一，根据设计要求，完成轴箱内侧悬挂式转向架的方案设计，为下一步进行动力学性能研究打下物理基础; 第二，应用多体动力学软件Simpack建立公铁两用车整车动力学模型，基于初始的转向架悬挂参数，对公铁两用车进行了动力学性能仿真。由于转向架的悬挂参数对整车动力学性能影响较大，而且初始的转向架悬挂参数由粗略物理计算所得，所以本文利用优化软件Isight对悬挂参数进行优化，从而使得公铁两用车的动力学性能更为理想; 第三，本文通过运用多学科优化软件Isight调用Simpack在最小曲线下的动力学模型作为待优化模型，以转向架的悬挂参数作为被优化因子，以车辆的动力学性能指标作为优化后响应，完成对该转向架悬挂参数的优化。 本文优化过程是通过最优拉丁超立方试验设计方法采集样本点，把样本点构建为Kriging近似模型，通过误差分析证明所建近似模型的可行性，误差在允许范围内时所建立的近似模型便可以进行多目标优化。通过第二代遗传多目标优化算法得到使得动力学性能优化的转向架悬挂参数，并将其更新至车辆动力学模型中，再次根据铁道车辆标准进行动力学性能仿真。把优化前后的动力学性能进行对比，绝大部分动力学水平基本都有不同程度的提高，完成了对动力学性能的优化。得到动力学性能优秀的转向架模型。 最后，对优化前后整车的运行安全性、舒适性和曲线通过能力等动力学性能指标进行了对比评价。评价指标包括Sperling平稳性指数、振动加速度、脱轨系数、倾覆系数及轮轨横向力等。分析结果表明，经过优化计算后，车辆的动力学综合性能提高24.8％，完成了整车动力学性能的优化。 |
| 作者： | 于琳琳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 宋永增 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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