摘要：将气动阻力和气动升力作为优化目标,对高速列车头尾几何外形进行多目标优化设计.选取列车头尾横向、纵向、垂向三个方向共8组节点位置作为设计变量,利用网格变形技术得到需要进行仿真的样本.采用Fluent软件对3节编组高速列车在明线上运行的周围流场进行仿真计算,并得到其气动阻力和气动升力特性.通过响应面方法构造这两种气动特性对设计变量的响应关系,对其进行多目标优化设计得到优化后的列车外形,其气动阻力降低13.66%,且气动升力有效减小至1.46 N.

摘要：镁合金是有益的轻量化材料,由于弹性模量低于铝合金,导致车体刚度下降.车体边梁是影响车体的关键承载部位,提高其刚度可有效降低车体挠度.提取镁合金列车侧顶的边界条件,以侧顶挠度下降幅度最大部分为子模型,通过子模型与整车模型位移对比验证子模型准确性;采用多节点灵敏度分析方法筛选最佳设计变量,进行尺寸优化;随后采用hypermorph网格变形技术,实现边梁截面形状优化.结果表明:采用子模型进行尺寸-形状优化,可有效缩短计算时间,优化后侧顶最大垂向挠度减少10.68%,最大应力下降31.76%.

摘要：玻璃纤维复合材料因具有质轻高强、耐腐蚀的材料特点,在过去二十年里,被海外油田公司广泛应用于水下油气生产设施的防护,并取得成熟的工程应用。本文针对国产玻璃纤维复合材料软管保护罩,结合保护罩在水下的功能,应用有限元ANSYS软件建立国产玻璃纤维复合材料软管保护罩的三维模型,从沙坡堆积、渔网拖挂和落物冲击三方面分析保护罩的强度,并依据DNV规范进行安全评定。仿真分析与试验对比分析表明,该保护罩强度满足规范要求,与试验结论吻合,可为今后的国产玻璃纤维复合材料水下防护结构设计提供参考。