基于耐撞性和剛度車輛端部底架的拓撲概念設計.pdf

1、隨著列車運營速度的不斷提升，當車輛運行速度過快時發(fā)生了碰撞事故，布置在車輛端部的車鉤緩沖裝置、防爬器以及吸能裝置無法完全吸收碰撞時產(chǎn)生的能量，因此車體端部甚至載客區(qū)域也會發(fā)生變形，減少了乘員的生存空間。由于車輛安裝空間以及吸能裝置吸能特性的限制，結(jié)構(gòu)的吸能提升空間不大，因此在本文中為了提高車體結(jié)構(gòu)的耐撞性，選取車體端部底架區(qū)域進行拓撲概念設計。
　　針對結(jié)構(gòu)碰撞過程中的幾何非線性問題，采用基于梯度信息的優(yōu)化設計方法將要花費高昂的計

2、算成本來產(chǎn)生一個拓撲概念設計結(jié)構(gòu)，而采用不依賴梯度信息的混合細胞自動機算法進行優(yōu)化設計，卻能生成較優(yōu)的拓撲概念設計。該方法以應變能密度均勻化為最優(yōu)準則，以質(zhì)量為約束條件，采用細胞自動機的局部規(guī)則進行尋優(yōu)，來獲取合理的拓撲優(yōu)化設計結(jié)果。
　　為了能使拓撲概念設計結(jié)果能應用于工程實際，以碰撞下的拓撲概念設計結(jié)果為原型，選取垂直載荷和扭轉(zhuǎn)載荷的聯(lián)合工況進行多工況下的單目標拓撲優(yōu)化設計，得到結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化設計結(jié)果并對優(yōu)化結(jié)果進行可制造化處