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原文传递高速列车车体快速设计技术研究

论文题名：	高速列车车体快速设计技术研究
关键词：	高速列莘;自顶向下;快速设计;构件;有限元
摘要：	铁路运输业是我国最主要的物流运输方式。高速铁路运输作为国家未来铁路的发展方向,其重要意义不言而喻。尽管目前我国成功设计了CRH1、CRH2、CRH3和CRH5等型号的高速列车,但是与法、德、日等高铁技术发达的国家相比,在高速列车设计技术上还存在不少差距:高速列车产品设计理念落后,在车体设计模型阶段对于设计经验、设计成果等设计重用的运用率不高；没有合理解决整个高速列车产品设计各个部分之间的信息孤岛问题,使得设计模型在进行有限元分析时建立有限元仿真模型困难,有限元模型修改过程繁琐。本文以高速列车车体为设计对象,重点解决了两个问题:基于设计重用的设计模型建立；设计模型向有限元仿真模型的自动转换,提高了车体产品设计过程中模型的设计和修改的效率。　　论文的主要工作如下: 　　研究国内外产品快速设计理念的发展情况和大型复杂产品(飞机、轮船等)的有限元仿真模型数据集成实现方法。根据高速列车车体的零件结构特点,提出基于构件的复杂骨架型结构产品的设计方法。　　研究高速列车设计特点和车体结构特点,研究面向高速列车车体设计的构件理论和构件组成,具体论述了通过自顶向下技术(Top-Down)和面向强力拷贝快速建模技术(Powercopy)如何对车体构件进行设计。最后建立基于构件的车体三维设计模型。　　详细研究如何从三维设计模型中获取几何数据信息和构件属性生成有限元仿真模型,并提出车体网格模型硬点硬线生成算法,并对于有限元仿真模型的修改和检查算法进行研究。　　最后研究有限元仿真模型的数据结构和数据输出方式,提出一种先通过生成适合整个设计阶段的模型数据文件(中性文件),再生成适合NASTRAN接口的BDF文件的输出方法。　　基于以上研究,开发车体CAD设计模型向CAE仿真模型自动生成的系统,并通过实例验证,建立车体的有限元仿真模型和中性文件。
作者：	刘屈武
专业：	机械工程
导师：	何朝明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文