关键词:
灵敏度分析
有限元
HyperStudy
地铁车体
多目标优化
摘要:
地铁车体的强度和刚度对地铁车辆的安全和舒适性至关重要,其质量占整车较大的比重,需在不影响车体性能的情况下对其进行轻量化设计。文章先对车体承受的主要载荷进行有限元仿真,获取车体初始计算结果,得到车体的质量、强度以及刚度数据,确定优化的目标。再根据有限元计算结果,使用灵敏度分析筛选出铝型材厚度这一优化变量对不同有限元计算结果的贡献,选定优化对象。最后以车体静强度、复轨架车和一阶垂向弯曲等多种有限元结果以及车体轻量化作为优化目标,针对灵敏度分析得到的优化对象,通过HyperStudy软件对其进行优化计算。在上述优化目标都满足要求的情况下,最终使车体质量减少了512 kg,即占比为3.66%,得到了理想的车体型材数据,对车体结构的多目标优化提供了可借鉴的方向。