横风下高速列车流线型头型多目标气动优化设计

被引：19

作者：

于梦阁 ^{[1
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]}

张继业 ^{[2
]}

张卫华 ^{[2
]}

机构：

[1] 青岛大学机电工程学院

[2] 西南交通大学牵引动力国家重点实验室

来源：

机械工程学报 | 2014年 / 50卷 / 24期

关键词：

多目标优化; 高速列车; 遗传算法; 参数化模型; 横风;

D O I：

暂无

中图分类号：

U270.11 [];

学科分类号：

080204 ; 082304 ;

摘要：

为改善高速列车的横风气动性能,建立高速列车流线型头型的多目标优化设计方法,以横风下高速列车的侧力和升力为优化目标,对高速列车流线型头型进行多目标自动优化设计。建立高速列车流线型头型的参数化模型,提取出5个优化设计变量,利用计算流体动力学方法进行高速列车流场计算,并结合多目标遗传算法,实现横风下高速列车流线型头型的自动寻优设计。通过相关性分析,得到影响侧力和升力的关键优化设计变量,并进一步研究关键优化设计变量和优化目标之间的非线性关系。经过多目标优化设计,获得一系列的Pareto最优头型,这些头型的横风气动性能均得到明显改善。同时为保证无风环境下高速列车的基本气动性能不发生恶化,最终筛选出8个Pareto最优头型。对于这8个Pareto最优头型,相对于原始头型来说,横风下的侧力最多可降低3.06%,横风下的升力最多可降低19.60%,无风时的气动阻力最多可降低4.51%,无风时的气动升力最多可降低9.68%。

引用

页码：122 / 129

页数：8

共 15 条

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