動車組作為一種快捷、便利的交通工具,其可靠性和安全性是保證列車安全可靠運行的基礎和前提。同時,隨著列車運行速度的不斷提高,可靠性和安全性也越來越受到關注。轉向架構架作為動車組走行部的重要組成部件,對其可靠性的研究是保障整車可靠性的關鍵。因此,本文以某型號動車組轉向架構架為研究對象,創(chuàng)新性地運用Monte Carlo simulation(MCS)、雙重響應面代理模型和多島遺傳算法等方法對轉向架構架進行結構可靠性分析及優(yōu)化。本論文完成的主要內容如下:(1)對轉向架構架進行靜強度及模態(tài)分析。通過給定的幾何模型運用HyperMesh軟件建立轉向架構架的有限元模型。根據(jù)UIC615-4和EN13749-2011標準,計算構架在超常工況下的載荷工況組合,并將其施加到有限元模型中計算得到構架的靜強度結果。按照標準規(guī)定的靜強度評定方法分析轉向架構架的靜強度計算結果是否滿足設計要求。其次,采用Block Lsnczos模態(tài)提取法提取轉向架構架1-10階模態(tài)仇,并根據(jù)轉向架構架的模態(tài)分析計算結果確定轉向架構架的基頻,判斷該頻率是否能有效地避開輪軌界面和車體、懸掛系統(tǒng)的自振頻率,以確定是否滿足防止構架結構...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內外研究發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 轉向架發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.2 響應面法的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.3 結構可靠性發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.4 結構優(yōu)化設計的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內容
        1.3.1 論文的主要內容
        1.3.2 論文的技術路線
    本章小結
第二章 結構可靠性分析及結構優(yōu)化設計理論
    2.1 結構可靠性的基本理論
        2.1.1 結構的極限狀態(tài)函數(shù)
        2.1.2 結構的失效概率及可靠度指標
    2.2 結構可靠度常用計算方法
        2.2.1 結構可靠度的一次二階矩法
        2.2.2 結構可靠度的響應面方法
        2.2.3 結構可靠度的蒙特卡洛模擬法
    2.3 結構優(yōu)化設計的基本理論
        2.3.1 結構優(yōu)化設計基本概念
        2.3.2 結構優(yōu)化設計方法簡介
    本章小結
第三章 動車組轉向架構架靜強度及模態(tài)分析
    3.1 轉向架構架的有限元模型
        3.1.1 轉向架構架有限元模型的建立
        3.1.2 轉向架構架載荷及工況的施加
    3.2 轉向架構架結構靜強度分析
        3.2.1 靜強度分析基礎
        3.2.2 靜強度評定方法
        3.2.3 轉向架構架靜強度分析
    3.3 轉向架構架的模態(tài)分析
        3.3.1 模態(tài)分析的基礎
        3.3.2 轉向架構架的模態(tài)分析
    本章小結
第四章 基于雙重響應面的轉向架構架結構可靠性分析
    4.1 結構可靠性分析
        4.1.1 結構可靠性分析的基本流程
        4.1.2 雙重響應面法可靠性分析的基本原理
    4.2 轉向架構架靈敏度分析
        4.2.1 靈敏度分析基本原理
        4.2.2 轉向架構架的結構靈敏度分析
    4.3 基于雙重響應面法的構架可靠性分析
        4.3.1 隨機變量的確定
        4.3.2 雙重響應面函數(shù)的擬合
        4.3.3 轉向架構架的結構可靠性分析結果
    本章小結
第五章 基于雙重響應面的轉向架構架結構優(yōu)化
    5.1 結構優(yōu)化流程
        5.1.1 基于響應面的結構優(yōu)化流程
    5.2 基于單響應面的轉向架構架結構優(yōu)化
        5.2.1 轉向架構架結構優(yōu)化的數(shù)學模型
        5.2.2 基于WorkBench的轉向架構架結構優(yōu)化
        5.2.3 結構優(yōu)化設計結果分析
    5.3 基于雙重響應面的轉向架構架的多目標優(yōu)化
        5.3.1 多目標優(yōu)化模型的建立
        5.3.2 基于雙重響應面的多目標優(yōu)化
        5.3.3 轉向架構架的多目標優(yōu)化結果分析
        5.3.4 優(yōu)化后構架模態(tài)分析
    本章小結
結論與展望
    結論
    展望
參考文獻
致謝



本文編號：3862658