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机械强度2025年第11期:基于刚度贡献的地铁铝合金车体二次优化研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:邱鑫宇;李娅娜;刘星宇;

单位:大连交通大学机车车辆工程学院;大连交通大学中车学院;

摘要:在地铁车体结构的优化设计区域筛选中,常使用灵敏度方法,操作流程复杂烦琐且不能快速应用到车体结构的设计中;而基于刚度贡献度理论,在通过试验验证有限元模型精度后,将地铁铝合金车体的局部刚度与整体刚度相结合,可快速确定车体的主要优化区域;采用拓扑优化与尺寸优化相结合的方法,对车体结构进行二次优化设计研究。优化后的车体结构性能完全符合EN 12663标准,优化后车体质量减少了5.34%,1阶垂弯频率提升16%,其他模态频率也显著提高。此研究成果为其他地铁车体结构的优化设计提供了技术参考。

关键词:地铁车体;;刚度贡献度;;拓扑优化;;尺寸优化

基金资助:国家自然科学基金项目(52075066);; 辽宁省教育厅项目(LJKZ0497)~~