动车组转向架构架的结构可靠性分析及优化

发布时间：2023-11-11 13:44

　　动车组作为一种快捷、便利的交通工具,其可靠性和安全性是保证列车安全可靠运行的基础和前提。同时,随着列车运行速度的不断提高,可靠性和安全性也越来越受到关注。转向架构架作为动车组走行部的重要组成部件,对其可靠性的研究是保障整车可靠性的关键。因此,本文以某型号动车组转向架构架为研究对象,创新性地运用Monte Carlo simulation(MCS)、双重响应面代理模型和多岛遗传算法等方法对转向架构架进行结构可靠性分析及优化。本论文完成的主要内容如下:(1)对转向架构架进行静强度及模态分析。通过给定的几何模型运用HyperMesh软件建立转向架构架的有限元模型。根据UIC615-4和EN13749-2011标准,计算构架在超常工况下的载荷工况组合,并将其施加到有限元模型中计算得到构架的静强度结果。按照标准规定的静强度评定方法分析转向架构架的静强度计算结果是否满足设计要求。其次,采用Block Lsnczos模态提取法提取转向架构架1-10阶模态仇,并根据转向架构架的模态分析计算结果确定转向架构架的基频,判断该频率是否能有效地避开轮轨界面和车体、悬挂系统的自振频率,以确定是否满足防止构架结构...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究发展及研究现状
        1.2.1 转向架发展及研究现状
        1.2.2 响应面法的发展及研究现状
        1.2.3 结构可靠性发展及研究现状
        1.2.4 结构优化设计的发展及研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
        1.3.1 论文的主要内容
        1.3.2 论文的技术路线
    本章小结
第二章 结构可靠性分析及结构优化设计理论
    2.1 结构可靠性的基本理论
        2.1.1 结构的极限状态函数
        2.1.2 结构的失效概率及可靠度指标
    2.2 结构可靠度常用计算方法
        2.2.1 结构可靠度的一次二阶矩法
        2.2.2 结构可靠度的响应面方法
        2.2.3 结构可靠度的蒙特卡洛模拟法
    2.3 结构优化设计的基本理论
        2.3.1 结构优化设计基本概念
        2.3.2 结构优化设计方法简介
    本章小结
第三章 动车组转向架构架静强度及模态分析
    3.1 转向架构架的有限元模型
        3.1.1 转向架构架有限元模型的建立
        3.1.2 转向架构架载荷及工况的施加
    3.2 转向架构架结构静强度分析
        3.2.1 静强度分析基础
        3.2.2 静强度评定方法
        3.2.3 转向架构架静强度分析
    3.3 转向架构架的模态分析
        3.3.1 模态分析的基础
        3.3.2 转向架构架的模态分析
    本章小结
第四章 基于双重响应面的转向架构架结构可靠性分析
    4.1 结构可靠性分析
        4.1.1 结构可靠性分析的基本流程
        4.1.2 双重响应面法可靠性分析的基本原理
    4.2 转向架构架灵敏度分析
        4.2.1 灵敏度分析基本原理
        4.2.2 转向架构架的结构灵敏度分析
    4.3 基于双重响应面法的构架可靠性分析
        4.3.1 随机变量的确定
        4.3.2 双重响应面函数的拟合
        4.3.3 转向架构架的结构可靠性分析结果
    本章小结
第五章 基于双重响应面的转向架构架结构优化
    5.1 结构优化流程
        5.1.1 基于响应面的结构优化流程
    5.2 基于单响应面的转向架构架结构优化
        5.2.1 转向架构架结构优化的数学模型
        5.2.2 基于WorkBench的转向架构架结构优化
        5.2.3 结构优化设计结果分析
    5.3 基于双重响应面的转向架构架的多目标优化
        5.3.1 多目标优化模型的建立
        5.3.2 基于双重响应面的多目标优化
        5.3.3 转向架构架的多目标优化结果分析
        5.3.4 优化后构架模态分析
    本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢



本文编号：3862658