以圆弧参数为设计变量的车轮型面优化数学模型研究

在分析圆弧型车轮型面几何特点的基础上,提出用4段圆弧描述车轮型面与钢轨的接触部分.以4段圆弧中两端圆弧的半径和两中间圆弧的圆心坐标为设计变量,以轮轨磨耗、临界速度和轮轨横向力为目标函数,以满足对最大接触应力、脱轨系数、滚动疲劳因子、临界速度和轮轨横向力的要求为约束条件,建立圆弧型车轮型面多目标优化模型.以欧洲时速200 km标准铁路客车为例,采用给出的车轮型面多目标优化模型对其车轮型面进行优化.结果表明:车轮型面经1次优化的车辆运行在半径为3 000m的曲线线路上时一位轮对车轮的总磨耗指数下降约15％,但车辆的临界速度仅为75 m· s-1;通过调整设计变量的取值范围,进行车轮型面优化,得到最优车轮型面Wheel_ Opt,采用此车轮型面的车辆在同样线路上一位轮对车轮的总磨耗指数下降约12％,临界速度提高至105.9m· s-1.     

基于综合运输网络的客流分配优化模型与算法

以综合运输网络条件下的客流分配为研究对象,提出更适合表现旅客出行需求和各种运输方式相互竞争关系的运输细分方式,采用可量化表征综合运输网络当前客流状态的区间饱和度和径路饱和熵,并结合旅客出行广义费用函数,构造旅客出行阻抗函数,给出以综合运输网络中旅客出行总阻抗最小为目标的客流分配优化模型.基于k条最短路算法和混沌优化算法,在径路选择时考虑当前综合运输网络的旅客出行阻抗因素,设计客流分配迭代优化的动态求解算法.算例表明,利用给出的模型和算法能够得到可行和更为细分的综合运输网络客流分配方案.     

弹性支承块式无砟轨道结构参数动力学优化设计

建立车辆-弹性支承块式无砟轨道耦合动力学模型。模拟落轴试验荷载条件,分析轨下刚度与块下刚度的匹配关系,得出轨下刚度与块下刚度的合理取值范围。在轨道刚度确定的前提下,提出不同运营条件下满足动态轨距扩大限值的弹性支承块式无砟轨道合理结构参数。评估不同半径曲线上铺设弹性支承块式无砟轨道时重载货车和快速客车的运行安全性和舒适性。研究隧道内弹性支承块式无砟轨道与隧道外有砟轨道过渡段动力学问题,结果表明:将有砟轨道向隧道内延伸一定长度可明显改善连接处轨枕的受力状况,同时使支承块免受雨水侵蚀。延伸段长度以10～20 m为宜。     

基于HyperWorks的欧洲某型城轨车辆防撞结构的设计

将欧洲某型城轨车辆的三维模型导入Altair HyperWorks软件中,在HyperMesh模块下建立有限元碰撞模型,导入到LS-DYNA中对其进行大变形碰撞仿真。对优化前后结构的仿真结果进行对比分析,确定了防撞结构的设计,验证了车体设计的合理性。     

基于微分进化算法的列车吸能方管结构耐撞性多目标优化设计

采用正交试验设计方法及碰撞计算程序,得出了均匀分散并整齐可比的试验数据点.提出了利用无约束微分进化算法来构建不同的回归模型,并结合方差分析技术选出最优模型的方法,解决了传统单目标优化设计只能对其中一个目标进行优化和传统响应面法利用最小二乘得出回归模型过程中因矩阵奇异而导致拟合精度达不到要求的问题.采用动态调整控制参数策...     

铁路货车三轴转向架焊接构架结构优化分析

选取某三轴转向架构架为研究对象,采用有限元计算与试验分析相结合的方式对存在强度不足的纵向承载梁结构进行了优化,并提出了相应的建议.     

基于APDL语言的车轮参数化形状优化

针对高速列车车轮轻量化问题,采用APDL语言建立动车组拖车车轮的参数化优化设计模型,对车轮结构几何形状进行优化,进行车轮的参数化优化设计及结构强度优化归一分析.分析结果表明:优化后车轮的辐板厚度减薄,车轮质量减少22.89 kg,其结构强度满足UIC510—5标准的要求;与原始车轮相比,优化车轮径向应力最大和最小值的绝...     

砂质黄土大断面隧道施工方法优化研究

研究目的:采用数值计算的方法,对砂质黄土大断面开挖方法进行优化研究,并对选择的方法进行仿真分析,根据围岩力学行为及分布规律,得到更为适合现场的施工方法。研究结论:以工程实例为对象,以数值计算和工艺研究为手段,对大断面隧道开挖方法进行优化研究,研究结果表明:砂质黄土大断面隧道施工中,短台阶七步法在施工力学方面分布合理,更有利于围岩稳定,总体沉降较小,相比CD和CRD方法具有较好的适应性。短台阶七步法在砂质黄土地层中施工作业面连续,整体作业面大,适于大型机械施工,施工速度快,效益明显。     

铁路建设项目甲供物资价差计算方法优选

铁路建设项目重要物资实行甲供方式后,其价差可上报要求批准追加工程造价,如何合理选择价差计算方法对风险合理分摊、优化工程造价控制至关重要.此文提出4种主要的甲供物资价差调整计算方法,对其中3种方法进行深入阐述和分析,提出在既有方法基础上的优先方案,供实际工作中具体运用.     

高速动车组新风系统优化

采用数值模拟和实车试验的方法,分析了列车运行时车辆端部风挡区域的压力变化及流场分布情况;将CRH2-300动车组纸滤结构进风口改为端部进新风装置,并对2种新风结构的风量、进风阻力和端部新风系统的动静态新风最、客室含尘量进行了测试;从风量、进风阻力、维护工作量、运营成本等方面对比发现端部新风系统明显好于纸滤结构,最终确定并优化了端部新风系统.