摘要：为解决铁道车辆客室空间尺寸和内部部件接触刚度优化配置问题,实现客室结构多目标多参数优化设计,以座椅-桌子结构和座椅-座椅结构2种模型为例,基于Kriging算法构造了目标参数（乘员头部性能指标CHI15,CHI36和胸部性能指标CT3ms）关于设计变量（小桌高度h、小桌与座椅距离l1、座椅间距l2、桌子接触刚度k1和座椅接触刚度k2）的代理模型,分别得到目标参数随设计参数变化的响应曲面,并采用遗传算法对建立的目标参数代理模型进行整体寻优,得到2种结构模型的最优参数配置。分析结果表明：各代理模型的遗传算法寻优结果与数值计算的模拟结果吻合较好,误差范围为-5.94%-2.23%,说明基于Kriging代理模型和遗传算法的优化结果是可靠的。研究结果可用于指导铁道车辆客室结构的布置。

摘要：列车在碰撞过程中,车辆底架前端极易发生变形,而现有底架主要设计为承载结构,不具有吸能能力,因此,承载吸能一体式车辆底架结构对列车被动安全保护起到非常重要的作用。为此,采用拓扑优化方法对某列车头车原型车底架前端正面碰撞下的耐撞性能进行改进。根据拓扑优化结果,提出无填充方管四纵梁设计和泡沫填充方管四纵梁设计的2种耐撞性方案,同时与原始方案进行对比。研究结果表明:由这2种优化方案所得的碰撞力峰值均比原始设计方案所得的峰值低,无填充方管四纵梁设计密实化阶段碰撞力上升至2.73035 MN开始卸载,其碰撞力峰值比原始设计值降低51.51%,泡沫填充方管四纵梁设计的吸能量比方管四纵梁设计的吸能量提升12.19%。

摘要：为得到具有理想耐撞性能的铁道车辆承载吸能结构,分别基于多项式响应面法的二次响应面模型、四次响应面模型和Kriging法的响应面模型等3种代理模型,构造承载吸能结构的比吸能SEA及比吸能与撞击力峰值之比REAF关于设计参数的二次、四次和Kriging法响应曲面,结合遗传算法整体寻优分别得到这3种代理模型的SEA和REAF的最优值。对比分析结果表明:Kriging法响应面模型的拟合精度高于多项式的二次和四次响应面模型,四次响应面模型的拟合精度次之;但是Kriging法响应面模型拟合曲面没有多项式响应面模型的光滑,其原因是Kriging模型采用的局部插值方法虽能提高模型拟合精度、却不利于降低模型拟合过程中的数字噪声;整车车体碰撞仿真表明,承载吸能结构优化后的整车车体具有更好的耐撞性能。

摘要：以铝蜂窝夹层板为对象,通过低速落锤试验及包含面板、胶层及蜂窝的细节仿真模型,探究了蜂窝胞元直径、蜂窝壁厚、面板厚度及冲头半径参数影响下低速冲击响应曲线及损伤模式的变化情况,确定在试验工况下的3种损伤模式:芯层屈曲、芯层剪切及夹层板穿透,其中芯层剪切模式具有更好的吸能分布。结果表明:蜂窝胞元直径与蜂窝壁厚对冲击响应与损伤模式具有类似的影响,面板厚度增加可以较大程度地提升抗冲击性能,冲头半径的大小会显著影响损伤模式。在此基础上建立与上述参数相关的损伤模式极限载荷公式,绘制相应的损伤模式图,为铝蜂窝夹层板的抗冲击设计提供参考。

摘要：Non-uniform rational B-spline(NURBS)curves are combined with the Kriging model to present a prediction method of the rail grinding profile for a grinding *** a worn rail profile is a free-form curve,the parameterized model of a rail profile is constructed by using the cubic NURBS *** the removed area of the rail profile cross-section by grinding as the calculation index of the grinding amount,the grinding amount calculation model of a grinding wheel is established based on the area integral formula of the cubic NURBS *** predict the grinding amount of a grinding wheel in different modes,a Kriging model of the grinding amount is constructed,taking the travel speed of a grinding train,the grinding angle and grinding pressure of a grinding wheel as the variables,and considering the grinding amount of a grinding wheel as the *** this basis,the prediction method of the rail grinding profile is presented based on the order-forming *** effectiveness of this method is verified based on a practical application.

摘要：针对地铁车辆自身特点进行耐冲击地铁车辆吸能结构设计,提出了耐冲击地铁车辆设计理念,将该地铁头车在撞击过程中的能量吸收过程设计为4级:第1级为车钩缓冲装置缓冲器,第2级为缓冲装置中的压溃变形管,第3级为车钩剪切螺栓,第4级为位于头车前端底架的吸能结构和防爬器等可变形结构。并对地铁中耐冲击车体进行了研究,在车体结构中于指定部位设计大塑性变形结构,即设置专用吸能结构;建立了该地铁头车的车体碰撞模型,进行了各碰撞工况的数值仿真。研究结果表明:在撞击过程中吸能结构从预期部位开始发生稳定有序的塑性变形,车体客室仅发生弹性变形,大部分冲击动能(超过80%)转化为吸能结构的塑性变形,表明该车具有很好的耐冲击效果。

摘要：为了设计某列车耐撞性车体,实现列车被动安全保护,进行了台车碰撞试验和数值仿真计算,研究了耐撞性车体吸能部件的吸能特性。在台车撞击试验过程中,吸能部件从预期部位开始发生稳定有序的塑性变形,吸收的冲击动能与最大变形量基本成正比关系,说明该部件具有良好的吸能效果。并在此基础上,应用显式动力有限元理论建立了其有限元撞击模型,进行了数值仿真计算。相关性分析结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,在整个撞击过程中,撞击力曲线基本吻合,最大撞击力峰值分别为2486·3、2423·1kN,最大变形量误差和初始撞击力峰值误差都小于3%,反弹速度误差小于4%。显然,利用撞击试验验证了数值计算的有效性和可靠性,利用数值计算设计和优化车辆吸能部件是可行的。

摘要：以旋轮线作为破裂面模型,建立了散粒微层的极限平衡方程,通过数值计算得到了散粒货物对侧、端墙的理论静、动侧压力,通过对计算结果以及国内外研究成果的分析,得出了符合铁道货车的散粒货物侧压力公式。在纵向冲击加速度小于0.8g时,垂向振动是影响动侧压力的主要因素,随着垂向振动加速度和装载高度增加,端、侧墙动侧压力呈二次关系增加;在纵向加速度大于0.8g时,纵向冲击是影响端墙动侧压力的主要因素,在被动土压力的基础上,端墙动侧压力随纵向冲击加速度呈二次关系增加,而侧墙的动侧压力维持0.8g时的状态不再增加。经过分析比较,该公式合理、实用,对散粒货物车辆的设计具有参考意义。

摘要：针对目前实验教学中复合材料高速累次冲击实验的复杂性和高难度,该研究以空气炮高速冲击实验系统为基础,设计了一种单位置多次累积冲击实验方案,旨在探索三维编织碳纤维板冲击损伤演化过程。通过使用高速摄影机和复合材料各向异性数值模拟方法,捕捉并对比了冲击前后的速度和应力分布,得出了损伤扩展的4个阶段。此外,碳纤维板在被完全穿透前,仍然保持96%~98%的高吸能比,具有稳定的抗冲击与吸能能力。该实验方案符合教育部实验金课“两性一度”的目标,具有较强的综合性和应用性,可为类似实验教学方案设计提供参考。

摘要：In order to overcome the limitations of traditional microperforated plate with narrow sound absorption bandwidth and a single structure,two multi-cavity composite sound-absorbing materials were designed based on the shape of monoclinic crystals:uniaxial oblique structure(UOS)and biaxial oblique structure(BOS).Through finite element simulation and experimental research,the theoretical models of UOS and BOS were verified,and their sound absorption mechanisms were *** the same time,the influence of multi-cavity composites on sound absorption performance was analyzed based on the theoretical model,and the influence of structural parameters on sound absorption performance was *** research results show that,in the range of 100-2000 Hz,UOS has three sound absorption peaks and BOS has five sound absorption *** frequency range of the half-absorption bandwidth(α>0.5)of UOS and BOS increases by 242% and 229%,*** with traditional microperforated sound-absorbing structures,the series and parallel hybrid methods significantly increase the sound-absorbing bandwidth of the sound-absorbing *** research has guiding significance for noise control and has broad application prospects in the fields of transportation,construction,and mechanical design.