70t级集装箱专用平车车体结构优化设计

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1、摘要y880】11集装箱运输具有效率高、速度快、装卸环节少等特点，目前已经为世界各国广泛采用。为了适应铁路集装箱运输的发展及铁道车辆增加载重、提高轴重的需要，北京二七车辆厂提出了70l级集装箱专用平车的设计计划。70t级集装箱专用平车车身较长、载重较大，车体的设计与制造需要较多的科学依据。70t级集装箱专用平车车体设计要求在车辆快捷和安全的前提下，做到节省原材料，并考虑降低维护成本。近年来，随着有限元技术的发展和结构优化理论日趋成熟，为车辆设计开发提供了先进的理论和计算工具。本论文以结构优化设计理论和方法为基础，利用IsIGHT软件对70t级集装箱专用平车车体结构进行

2、了轻量化的优化设计。利用有限元软件ANSYs对车体进行结构分析为优化设计模型的初始化作好准备。在结构优化设计过程中，本论文采用了试验设计与优化算法相结合的组合优化策略。通过对两种试验设计方法(正交试验设计与拉丁方实验设计)结果的分析与比较，一方面找到了影响车体自重的主要因素，另一方面证实了正交试验设计具有较好的“均衡分散性”和“整齐可比性”。利用优化算法(MOST)对车体进行优化设计得到了最佳的设计方案，并同时给出另外四种设计方案以供设计者参考。本论文的工作为铁路机车车辆结构优化设计的深入研究打下基础。关键词：专用平车、有限元分析、轻量化、试验设计、M0sTjE京交通

3、大学硕士学位论文ABSTRACTNOwaday，therailwaycontaineftranspOrthasbeenusedbymanycOuntriesaUaroundthewOrld，becauseithascharacteristicssuchashighefficiency，highspeed，lessprocessoffillinganddischargingintransport，etc．Er—qicarmanufaccuringworks，Beijing，bringsfOrwardtheplanofdesigning70tspecialflatrail

4、waycOntainerfOrtheneedsOfdeVelopmentoftherailwaycOntainertransportandthcincrescentloadingcapacityandaxleload．WithlongcarbodyandhighlOadingcapacity，t0designa矗dmanufacturethe70tspecialflatrailwaycontainerneedsmuchmorebases．UnderthepreconditionthatthecarshouldbeconVenientbutbeofhighspeedan

5、dsafety，reducingthematerialsandmaintenancecostsshouldbetakenintoaccount．Duringtheseyears，withthedeVelopmentofFiniteElementAnalysisandtheOriesOfstructuralOptimizatiOn，adVancedtheOriesandtoolsforcomputinghavebeenproVisedfordesigningthecar．OnthebasesOftheofiesandmethodsOfstructuraloptimiza

6、tion，thisthesisusesthesoftware，ISIGHT，tominimizetheweightof70tspecialflatrailwaycontainercarbody．StructuralanalysisOfthccarbodybyusingFEAsoftware，ANSYS，isusedtopreparefortheinitializationOfthestructuraloptimizatiOnmodel．Duringtheoptimization，experimentaldesigncombinedbyoptimizationalmet

7、hodisusedinthisthesis．BycompafingandanalyzingtheresultsOfOrth090naldesignandLatinsquredesign，notOnlytheprimaryfactorshavebeeⅡfound，butalsoitisconfirmedthat0rthogOnaldesigncanbescattereduniformlyandcomparableratherthantheLatinsquaredesign．0ptimaldesignplanisfOundbyoptimizingthec