基于碳纤维复合材料的轨道车辆底板结构优化设计

摘要

基于分级递进优化方法对某高速列车底板进行结构优化设计,分级递进优化分为宏观优化和复材铺层优化。宏观优化首先对结构进行拓扑优化,根据最优传力路径设计三种详细设计方案,然后通过仿真分析选择最优方案,将最小重量设置为优化目标进行尺寸优化,最终得到最优底板结构。复材铺层优化在宏观优化基础上在等代设计后以铺层尺寸和顺序为设计变量进行优化。通过分级递进优化,优化后的底板结构比初始结构减重约53.1%,同时刚度提高45.8%,优化效果明显。