城際列車氣動外形優(yōu)化研究.pdf

1、列車在高速運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的諸多空氣動力學(xué)問題已成為制約列車進(jìn)一步提速的主要因素之一。通過合理的優(yōu)化列車氣動外形，可以有效提高列車的空氣動力學(xué)性能。本文以某型城際列車為研究對象，采用CFD軟件建立仿真模型，通過比選優(yōu)化、多目標(biāo)優(yōu)化等方法對城際列車底部結(jié)構(gòu)、頭部流線型形狀、車身截面形狀、車高、車寬等氣動外形設(shè)計(jì)變量進(jìn)行了優(yōu)化分析。主要有以下幾方面的研究成果:
　　1.通過對比不同底部結(jié)構(gòu)形式對城際列車在不同運(yùn)行工況下氣動性能的影響，發(fā)現(xiàn)

2、采用設(shè)備艙形式底部結(jié)構(gòu)的列車更適合在明線和側(cè)風(fēng)工況下運(yùn)行，而采用裙板形式底部結(jié)構(gòu)的列車則在會車和通過隧道時(shí)具有更好的氣動性能。
　　2.建立了基于遺傳算法NSGA-Ⅱ的列車頭型直接優(yōu)化方法和通過多種近似模型的間接優(yōu)化方法，并對不同近似模型的預(yù)測精度進(jìn)行了比較分析，得到了適合列車氣動外形優(yōu)化的計(jì)算策略。
　　3.建立了基于Hicks-Henne型函數(shù)的城際列車三維參數(shù)化模型，并以列車在側(cè)風(fēng)下的頭車傾覆力矩和整車阻力為優(yōu)化目標(biāo)，