基于CATIA的CRH380AL动车组头车三维曲面设计-论文.pdf

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1、第46卷第5期武汉大学学报(工学版)Vo1．46No．52013年1O月EngineeringJournalofWuhanUniversityOct．2O13文章编号：1671-8844(2013)05—0635—05基于CATIA的CRH380AL动车组头车三维曲面设计武振锋，陈周锋(兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州730070)摘要：针对CRH380AL型动车组头车的结构特点，将其划分为驾驶室和车厢两部分．在驾驶室曲面设计中，提出了一种采用NURBS理论的设计方法．该方法首先应用CATIA软件创建了益面的主型线，然后在主型线的基础上适当增加中间控制线，同时应用曲线曲率梳工具，完

2、成了中间控制线的优化，最后将中间控制线所围成的网状结构进行了曲面填充．为提高整车的空气动力学性能，采用多截面曲率梳和反射线方法对头车驾驶室进行了光顺性评价，评价结果均表明被测区域达到了曲面光顺的要求．研究结果不仅可以作为后续列车流场分析的基础，同时也可以为驾驶室骨架安装以及蒙皮加工制造提供可靠的理论依据．关键词：CRH380AL；动车组；曲面模型；光顺评价；CATIA中图分类号：U266．2文献标志码：A3DsurfacedesignofCRH380ALEMUfirstcarriagebasedonCATIAWUZhenfeng．CHENZhoufeng(SchoolofMechat

3、ronicEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China)Abstract：InviewofthestructuralfeaturesofthefirstcarriageofCRH380ALelectricmultiple—unit(EMU)，itcanbeseparatedintothedrivercabandthecoach．AmethodbasedonNURBStheoryispro—posedforthedesignofthedrivercab．Thismethodfirstlycreatesthemainl

4、ineofsurfacebasedonCATIAsoftware；andthenaddsthemiddlecontrollinetothemainone，meanwhileoptimizesthemiddlecontrollinebyadoptingthecurvaturecombtoo1．Finally，thismethedfillsthereticularformationwhichformedbythemiddlecontrolline．InordertoimprovetheaerodynamicperformanceoftheEMU，themethodinclu—dingmu

5、lti—sectioncurvaturecombandreflectionlinesareappliedtoevaluatingthe3Dsurfacemodelofdrivercab．Theevaluationresultsshowthatthemeasuredregionsatisfiesthesurfacesmoothingrequire—ments．Theresultsnotonlycanbeusedasthebasisofsubsequenttrainflowfieldanalysis，butalsocanprovidereliabletheoreticalevidence

6、forcabframeinstallationandoutersurfacemanufacturing．Keywords：CRH380AL；EMU；surfacemodel；smoothevaluating；CATIA近年来，随着我国高速铁路、城际铁路的不断建组的头车必须采用流线型外形设计．此外，具有流线设与运营，不仅使旅客的旅行时间大大缩短，而且也化外形的动车组也是我国铁路高速化、现代化形象对沿线地区经济发展起到了推进和均衡作用．目前的具体体现l1]．因此，设计制造出曲面流畅、造型美在我国投入运营的高速铁路以及城际铁路中已经广观又符合空气动力学要求的动车组头车外形已经成泛采用电力动

7、车组列车，所谓电力动车组是一种由为铁路机车车辆领域科研人员所关注的焦点问题．自带动力的动车和不带动力的拖车经固定编组而成随着计算机辅助设计技术的不断进步，三维设计技的旅客列车．术因具有设计直观、可视化好、设计效率高等特点，为降低动车组在高速运行时的空气阻力，动车并且可在三维数模的基础上进行计算机辅助制造收稿日期：2012-10-16作者简介：武振锋(1976一)，男，博士研究生，主要从事复杂曲面的数字化设计方法研究，E-mail：wzhf@mail．1zj