跨坐式单轨车辆转向架构架的轻量化研究

以跨坐式单轨车辆转向架构架为例,以构架厚度为设计变量,应力为约束条件,质量最小为目标函数,利用结构优化设计方法,对其进行了尺寸优化设计。利用Hypermesh软件中的Opstruct模块进行尺寸优化求解。优化后的构架部分部件厚度变化明显,其自重降低22%,得到了同时满足静强度、刚度和疲劳寿命要求的构架轻量化设计优化方案。     

基于遗传算法的跨坐式单轨列车牵引曲线优化研究

以跨坐式单轨列车牵引计算理论为基础,结合跨坐式单轨列车运行要求,建立了以运行时间和能耗为目标的单轨列车运行优化模型,运用遗传算法对牵引曲线的关键点进行优化。以重庆市轻轨2号线为例,对该线13个站间牵引曲线进行优化,并将优化前后曲线进行了对比,结果显示运行时间和运行能耗得到一定程度改善,整个区段上运行能耗下降了16%,运行时间节约2%。     

基于响应面法的三轴转向架构架抗疲劳可靠性优化

以三轴转向架构架为研究对象,对其进行了结构强度与关键焊缝疲劳寿命可靠性分析,在此基础上以主要壁板厚度为变量,考虑强度和疲劳寿命可靠度约束建立转向架构架抗疲劳轻量化模型,并采用缩小空间响应面近似优化法进行求解.优化后构架减重约4.3％,将不确定性因素考虑进结构优化过程中,优化结果更加合理.     

动车组行李架支座结构拓扑优化设计

文章基于拓扑优化的设计思想,以行李架支座刚度最大化为设计目标,考虑材料体积约束,对结构材料布局进行优化设计,采用准则法对优化问题进行求解.为了实现所设计结构的对称性和通用性,以2种不同工况下的结构加权刚度为目标函数,有限元建模和优化计算分别在软件Hypermesh和其优化模块Optistruct中进行,对最优结构的强度及模态校核证明了设计方案的可用性与有效性.     

基于OptiStruct的辅助变流器盖板及吊耳优化

采用Ansys软件对地铁高频辅助变流器柜体进行模态分析,可知辅助变流器柜体第一阶振动频率对应的振型为盖板法向振动。为增强盖板的刚度,以提高盖板第一阶振动频率为目标,在OptiStruct软件中对其进行形貌优化。同时,为减轻吊耳重量,对吊耳进行了拓扑优化。优化结果表明:辅助变流器柜体的第一阶振动频率提高32.0%,吊耳减重21.0%,优化效果较为明显。     

基于速度优化与粒子群优化算法的插电式燃料电池有轨电车能量管理策略

以燃料电池有轨电车为研究对象,采用分层控制的方法,以能耗经济性最优为总体目标,开展基于速度优化的能量管理策略研究。该策略中的上层基于车与交通设施之间的通信(V2I),以驱动能耗最小为目标,考虑交通信号灯的影响,设计基于伪谱法的速度优化策略;其下层基于上层得到的最优速度,以及基于粒子群优化(PSO)算法对燃料电池有轨电车能量进行优化分配。仿真结果表明,基于速度优化的有轨电车能量管理策略能够避免列车的急变速和红灯怠速行为;基于速度优化与PSO算法的插电式燃料电池有轨电车能量管理策略能对动力电池和燃料电池的功率进行优化分配,相比基于速度优化与规则的有轨电车能量管理策略下的燃油经济性提高了3.72%。     

城市轨道交通车辆单臂受电弓结构参数的优化设计与验证

在建立城市轨道交通车辆单臂受电弓结构数学模型的基础上,以受电弓工作高度范围、落弓高度和保证静态接触压力恒定为约束条件,以受电弓工作高度范围内弓头轨迹、所需升弓转矩与升弓力臂匹配、弓头平动等为目标,运用多目标优化技术和MATLAB软件对城市轨道交通受电弓的结构参数进行优化,以达到最优设计参数。在建立受电弓三维模型基础上,运用ADAMS虚拟样机技术进行仿真分析,验证了MATLAB软件优化结果和优化方法的正确性。     

基于遗传算法的高架立体仓库拣选路径优化

在阐述高架立体仓库拣选路径优化模型的基础上,以拣选时间最小为优化目标,将目标进行量化建立数学模型,并且采用遗传算法对优化模型进行求解,最后选用?Matlab?软件设计算法求解最优解。在拣选路径优化求解过程中,通过设定模拟参数,选用?S-shape?策略、混合型策略和遗传算法分别对?20?种货物进行仿真求解,最后进行结果比较以验证拣货优化模型的有效性。     

铁路既有线复测平面曲线优化方法

利用坐标法进行铁路既有线复测后,根据测量曲线的连续大地坐标点系,通过合理的方式对既有线线路进行优化计算是一项十分重要的工作。在讨论平面曲线特征分界点判别依据的基础上,分析基于圆曲线最小二乘拟合计算模型的原理及其不足;通过建立夹直线、缓和曲线和圆曲线的调整量计算模型,提出以夹直线的最小二乘拟合为切入点,以曲线调整量最小为优化目标,以圆曲线半径、缓和曲线长为优化参数,建立平面曲线调整量优化模型,利用夹直线的连续性对连续多段平面曲线实现一次性优化计算;采用定步长迭代方法进行优化模型求解,通过优化计算得到既有线各曲线要素特征值及各测点的调整量。计算实例表明:优化模型算法简单、有效,适用于各类平面曲线,并在大曲线半径上有效避免了圆曲线最小二乘拟合法存在的病态结果。     

基于黄金比例遗传算法的动车组列车节能优化研究

为研究注重最小化能耗的动车组列车运行控制,针对列车单质点模型受力分析不准确问题,提出一种对附加阻力进行处理的多质点方法,进而以多质点模型为基础进行2次优化。为解决遗传算法寻优时容易陷入局部最优的问题,提出一种基于黄金比例遗传算法的优化方法,1次优化通过该算法为列车运行寻求一组满足约束条件的目标速度集合,获得列车节能运行速度曲线。考虑过电分相对列车运行的影响,进行2次优化,将运行区间划分为操纵固定段和操纵可优化段,并通过黄金比例遗传算法搜索出一组操纵可优化段内满意的工况转换点,结合1次优化得到列车最终运行曲线。以兰考南-开封北线路CRH3型动车组为仿真实例,列车运行能耗降低了10.83%,表明所提方法是可行的。