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作者：祁冬文;贾步超;景所立;杨晨光;李炳锟;张血琴;郭裕钧;
单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司;西南交通大学电气工程学院;
摘要：高速列车在运行时所产生的气动阻力不仅会严重降低列车运行经济性，消耗大量功率，而且还制约着其速度的进一步提升。车顶外绝缘设备在保证列车运行安全的同时，由于其数量众多也给列车的运行阻力带来了巨大负担。为此，以车顶绝缘子为研究对象，提出一种气动减阻-电场协同优化方法。首先，基于车顶外绝缘设备建立电场-流场仿真模型，采集了包括车顶绝缘子的4个结构输入变量和2个性能输出参量的大量数据集；其次，利用数据集构建两种神经网络模型，并进行比较确定较优模型；然后，结合寻优算法得到车顶绝缘子的最佳结构参量及目标参数；最后，将优化参数带入模型中进行验证，对比分析优化前后车顶绝缘子流场、电场，进一步验证了其方法可行性和优化效果。研究结果表明：优化后的车顶绝缘子能实现80 m/s速度下17.84%的减阻效果，平均电场强度降低6.58%,可实现车顶外绝缘设备电场-流场协同优化。
关键词：高速列车;;外绝缘设备;;绝缘性能;;气动阻力;;结构优化;;神经网络
基金资助：国家自然科学基金项目(52277165)
