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《铁道学报》 2016年11期
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基于轻量化及刚度的铝合金车体承载结构参数选择研究

贺小龙  张立民  鲁连涛  邱飞力  田爱琴  
【摘要】:将铝合金车体型材分为6个区域,以每个区域型材厚度变化百分比为变量,用Box-behnken试验设计法确定样本空间,通过确立的样本空间确定车体垂向弯曲频率、扭转频率、抗弯刚度、抗扭刚度与型材厚度变量的关系式。把N维空间关系式映射到二维和三维空间,分析车体固有频率和刚度随不同区域型材厚度变化关系,确定厚度对频率和刚度敏感区域。用多目标函数优化方法对车体参数进行优化,选取合适的型材参数使车体满足频率和刚度的要求,并实现车体设计轻量化。优化结果和有限元验证结果表明:根据样本空间确立的关系式优化结果和有限元计算结果能较好吻合,优化后车体强度满足要求,Box-behnken试验设计方法应用在车体参数优化和样本空间的建立上具有可行性。本文可为车体轻量化设计提供一种新的方法。

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