面向轻量化的高速动车组构架结构优化研究

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1、Ｗ——“硕士学位论文＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ．论文题目＾：面向轻量化的高速动车组构架：邏２７１９１国内图书分类号：Ｕ．密级：公开国际图书分类号：６２９西南交通大学研究生学位论文面向轻暈化的高速动车组构架结构优化研究年级二〇一二级姓名李定远申请学位级别工学硕士专业机械制造及其自动化指导教师丁国富教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ；Ｕ２７１．９１Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２９ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏ

2、ｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＳＴＵＤＹ－ＯＲＩＥＮＴＥＤＯＮＬＩＧＨＴＷＥＩＧＨＴＳＴＲＵＣＴＲＵＥＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＯＦＥＭＵＢＯＧＩＥＦＲＡＭＥＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｉＤｉｎｕａｎｇｙＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ＆ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：

3、ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＤＩＮＧＧｕｏｆＵｐＭａｙ，２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密使用本授权书。在“十（请以上方框内打）学位论文作者签名

4、：指导老师魅：＾曰期：曰期：士丨）西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．为保证结构优化设计变量选择的合理性，根据转向架构架设计原则确定了构架优化设计空间的选取原则，并以此为指导，制定了优化设计空间确定流程。在此基础上，以某型高速动车组动力转向架构架为实例详细阐述了优化设计空间的确定过程。２．为保证优化后构架结构的可靠性，针对现有构架结构优化方法存在约束条件不足的情况，参考构架设计原则，将构架结构刚度、静强度以及模态频率作为优化数学模型

5、。中的约束条件，并以计算实例对比分析增加约束前后优化结果的变化一３．针对同煌接板不同位置的应力相差较大的情况，将变截面设计方法引入到构架结构优化设计中，提高了材料的使用效率。，把各傳接板设计成不等厚度板。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签

6、名：ｆ曰期：西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要经过全国铁路六次大提速后，中国高铁进入了飞速发展的阶段，列车运营速度的大幅提高对各零部件提出了更高要求。转向架构架作为列车的关键零部件，既要求具有较二者存在一高的结构可靠性，又需要尽量做到结构的轻量化，而这定的矛盾，研究如何在保证结构可靠性前提下，展开结构轻量化设计具有重要意义。本文以构架结构轻量化为目标，对构架优化设计空间的确定、结构可靠度的保证、材料使用效率的提高等关键问题进行了研究。首先根据转向架构架设计原则确定构架优

7、化设计空间的确定方法，并以此为指导，制定了优化设计空间探索流程，使结构优化设计变量的选择更为合理。然后针对目前结构优化中约束条件不足的问题，参考构架设计原则提出以结构静强度、刚度、模态频率进行多重约束，实现了对构架优化约束条件的合理描述，保证了优化结果的结构可靠性。最后，将变截面设计方法运用于构架结构优。化设计中，将各傳接板设计为不等厚度板，提高了材料的使用率本文以某型高速动车组动力转向架构架为例，釆用结构优化软件办作为求解工具实现了多重约束下的构架结构变截面轻量化设计，通过对比优化前、后构架

8、可知，在实现轻量化设计的同时，构架整体应力分布趋于均匀，材料利用更为充分，为高速动一车组构架结构优化设计提供了种可借鉴的方法。：转向架构架结构优化轻量化设计空间确定变截面设计关键词；；；；西南交通大学硕士研究生学位论文第＂页ＡｂｓｔｒａｃｔＡｆ－ｅｅｄａａｎｅｒｅｄｔｅｒｔｈｅｓｉｘｔｈａｃｃｅｌ