隨著我國(guó)高速鐵路和高速列車(chē)的迅速發(fā)展,對(duì)列車(chē)的動(dòng)力學(xué)性能要求也隨之提高。當(dāng)前的列車(chē)動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)化已經(jīng)轉(zhuǎn)化為復(fù)雜非線性的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題,相比于傳統(tǒng)的列車(chē)動(dòng)力學(xué)建立的復(fù)雜物理模型和傳統(tǒng)單一化目標(biāo)優(yōu)化,代理模型更適合當(dāng)前的多目標(biāo)優(yōu)化要求。因此,本文建立了列車(chē)懸掛設(shè)計(jì)參數(shù)與動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)之間相關(guān)的代理模型,將列車(chē)性能評(píng)價(jià)方法作為約束條件,在代理模型的基礎(chǔ)上通過(guò)NSGA-Ⅱ遺傳算法對(duì)列車(chē)的懸掛參數(shù)進(jìn)行pareto多目標(biāo)優(yōu)化,進(jìn)而解決當(dāng)前復(fù)雜非線性的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。首先,以某型動(dòng)車(chē)組作為本文研究對(duì)象,基于SIMPACK動(dòng)力學(xué)分析軟件建立列車(chē)的單車(chē)動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型添加軌道激勵(lì)和線路條件,采集仿真數(shù)據(jù)并對(duì)車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)所建的列車(chē)動(dòng)力學(xué)模型來(lái)改變一系橫向減振器、一系垂向減振器和二系橫向減振器的剛度和阻尼,分別分析了這三種減振器對(duì)單車(chē)動(dòng)力學(xué)性能的影響,進(jìn)一步確定設(shè)計(jì)參數(shù)的研究范圍,為接下來(lái)代理模型的建立提供樣本數(shù)據(jù)。其次,選取最優(yōu)拉丁超立方的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),并采用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來(lái)建立列車(chē)懸掛結(jié)構(gòu)參數(shù)與動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)之間數(shù)學(xué)關(guān)系的代理...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 高速鐵路和高速列車(chē)的發(fā)展
        1.1.2 高速列車(chē)動(dòng)力學(xué)性能研究的重要性
        1.1.3 復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用代理模型的重要性
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高速列車(chē)動(dòng)力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
        1.2.2 代理模型應(yīng)用技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 高速列車(chē)動(dòng)力學(xué)模型的建立與驗(yàn)證
    2.1 多體動(dòng)力學(xué)基本理論
        2.1.1 運(yùn)動(dòng)方程的建立
        2.1.2 第二拉格朗日方程
        2.1.3 牛頓—?dú)W拉方程
    2.2 車(chē)輛轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)
        2.2.1 一系懸掛裝置
        2.2.2 二系懸掛裝置
        2.2.3 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架
    2.3 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型的建立
        2.3.1 動(dòng)力學(xué)建模基本假設(shè)
        2.3.2 列車(chē)動(dòng)力學(xué)模型建立
        2.3.3 線路條件
        2.3.4 軌道譜
    2.4 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型的驗(yàn)證與分析
    2.5 本章小結(jié)
3 懸掛結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響
    3.1 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)及計(jì)算方法
        3.1.1 車(chē)輛蛇形運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性
        3.1.2 車(chē)輛運(yùn)行平穩(wěn)性
        3.1.3 車(chē)輛運(yùn)行安全性
    3.2 懸掛結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響分析
        3.2.1 一系橫向剛度對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響
        3.2.2 一系垂向剛度對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響
        3.2.3 二系橫向剛度對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響
        3.2.4 一系橫向阻尼對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響
        3.2.5 一系垂向阻尼對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響
        3.2.6 二系橫向阻尼對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響
    3.3 本章小結(jié)
4 高速列車(chē)代理模型的建立與精度分析
    4.1 代理模型概述
    4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的選擇
    4.3 代理模型的函數(shù)構(gòu)造方法
        4.3.1 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
        4.3.2 多項(xiàng)式響應(yīng)面法
        4.3.3 Kriging函數(shù)法
    4.4 高速列車(chē)代理模型的建立
        4.4.1 設(shè)計(jì)變量的選取
        4.4.2 目標(biāo)函數(shù)的建立
        4.4.3 高速列車(chē)代理模型的近似擬合
    4.5 高速列車(chē)代理模型的精度分析
    4.6 本章小結(jié)
5 基于代理模型對(duì)高速列車(chē)懸掛參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化
    5.1 Pareto多目標(biāo)優(yōu)化
        5.1.1 解的占優(yōu)關(guān)系
        5.1.2 Pareto最優(yōu)解集和Pareto前沿
        5.1.3 非歸一化方法
    5.2 多目標(biāo)優(yōu)化算法的比較與選擇
        5.2.1 NCGA算法
        5.2.2 NSGA-Ⅱ算法
    5.3 高速列車(chē)動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化
    5.4 Pareto多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果



本文編號(hào)：3751241