重载敞车车体结构轻量化设计

被引：7

作者：

姚曙光 ^{[1
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田红旗 ^{[1
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许平 ^{[1
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]}

机构：

[1] 中南大学交通运输工程学院

[2] 中南大学轨道交通安全教育部重点实验室

来源：

交通运输工程学报 | 2011年 / 11卷 / 01期

关键词：

车辆工程; 重载敞车; 结构优化; 惩罚函数; 共轭梯度法;

D O I：

10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.006

中图分类号：

U272.2 [敞车];

学科分类号：

080204 ; 082304 ;

摘要：

以车体承载结构的质量为目标函数,以部件板厚为设计变量,以关键工况载荷下车体结构的应力与挠度为约束条件,建立轴载40 t矿石敞车车体承载结构的优化设计数学模型。引入约束违反惩罚项构造新的无约束目标函数,用共轭梯度法确定探索方向,用最小二乘法逼近目标函数。在有限元分析软件ANSYS的二次开发平台上,运用参数化设计语言APDL,进行车体承载结构质量极小化的迭代计算。分析结果表明:1/4车体承载结构的质量由1.939 5 t减小到1.760 7 t,减轻约为9.22%,车辆自重系数达到0.16,减轻后车体结构强度和刚度仍满足相关规范与设计要求。

引用

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