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高速试验列车车体强度研究与结构优化
| 论文题名： | 高速试验列车车体强度研究与结构优化 |
| 关键词： | 高速试验列车;有限元模型;结构优化;车体强度;参数设计 |
| 摘要： | 本文对高速试验列车车体进行研究，以车体强度分析和模态分析计算为主，通过计算数据研究以车体轻量化为目标的优化设计。研究方法依据有限元法和优化设计方法，具体步骤如下: (1)熟悉掌握有限元理论和优化设计方法。 (2)了解高速试验列车车体结构和主要技术参数。 (3)根据EN12663∶2000《铁路应用—铁路车辆车体结构要求》，确定了高速试验列车车体在计算时施加的约束和载荷工况。 (4)利用Hypermesh软件对车体实体进行网格划分，建立分析的有限元模型。 (5)结合有限元分析软件ANSYS，对车体进行有限元分析和模态分析，根据相关规范对构架的强度进行了评定，最终确定车体强度满足要求。 (6)根据结构强度分析结果，确定最大应力出现位置和工况，结合实体确定优化工况为车钩水平高度1500kN纵向压缩载荷，并在此工况下对车体进行整车的尺寸优化以及针对底架的形状优化。 (7)对优化后的车体模型进行模态和强度校核，并比较优化前后车体模型在典型工况下的应力位移结果，确定优化结果有效且安全。 结果显示，高速试验列车车体结构强度在安全范围之内，并且有较大余量，为优化设计提供了理论基础。通过对车体整车进行尺寸分析和底架结构局部形状分析得出，其优化趋势大致相同，从而提出从局部出发优化全局变量的理论基础。 |
| 作者： | 张凯函 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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