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地铁B型车转向架构架拓扑与尺寸优化研究
| 论文题名： | 地铁B型车转向架构架拓扑与尺寸优化研究 |
| 关键词： | 地铁车辆;转向架构架;有限元分析法;拓扑结构;尺寸优化;疲劳强度 |
| 摘要： | 随着我国经济的快速发展，地铁、轻轨等城市轨道交通运输方式以其大运量、高效率、低污染等优势，已成为许多大城市解决交通问题的首要选择。目前我国城市地铁线路上使用的车辆类型有A、B、C三种类型。北京地铁复八线上运行的车辆是国内典型的B型地铁车辆之一，自投入使用以来，如今服役时间已经到了大修的期限。原复八线地铁转向架结构比较陈旧，本文以复八线车辆转向架为模型，对其进行了相应的结构优化改进。 首先，综合考虑整个构架实际的受力情况和构架的有限元仿真计算量，并保证构架整体的应力分布的准确度和计算精度下，对构架作了简化处理，利用三维软件Pro/ENGINEER对动车构架进行三维实体建模。 其次，依托结构优化设计理论及OptiStruct优化软件对转向架构架内部筋板进行拓扑优化分析，从而定量的确定筋板位置；随后在拓扑优化最优拓扑的基础上，应用OptiStruct的优化功能，对构架的板厚进行了尺寸优化。通过优化前、后构架相关参数的比较，得知优化后的构架整体刚度提升，而且质量有所减轻，实现了轻量化的目的。 再次，建立优化后构架的有限元模型，参考UIC 615-4 OR《转向架构架结构强度试验》，对改进后的转向架构架进行强度分析，可知轻量化后的构架仍满足静强度以及疲劳强度要求。 本文的结论为构架内部筋板的布置提供了可信的依据，优化方法为其他类型构架的轻量化设计提供了有益的借鉴，同时对结构拓扑优化进行了初步的探讨。 |
| 作者： | 王斐 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 柳拥军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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