超高速列车流线型头型多目标优化设计

• 作者: 张亚东 张亮 张继业 李田
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 多目标优化 高速列车 遗传算法 气动阻力 表面声功率
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 运载工程
• 页码范围: 106-114
• 页数: 9页
• 分类号: U270
• 字数: 6353字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2017.02.106

摘要

为改善高速列车明线运行时的气动性能,建立高速列车流线型头型的多目标优化设计方法,以高速列车的整车气动阻力和头车最大表面声功率为优化目标,对流线型头型进行多目标自动优化设计.建立三车编组某新型超高速列车的参数化模型,提取头型的五个设计变量,采用ICEM CFD软件脚本文件对列车周围流场区域进行网格自动划分,采用FLUENT软件脚本文件对列车气动力和表面气动噪声源声功率进行自动计算,通过第二代非劣排序的遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)对设计变量进行自动更新,实现超高速列车头型的自动优化设计.优化完成后,对优化设计变量与优化目标的相关性进行分析,得到影响优化目标的关键设计变量.结果表明,各优化设计变量与两个优化目标的相关性相同,只是相关系数值不同.经过多目标优化设计,得到一系列的Pareto最优头型;与原型列车相比,优化后列车的整车气动阻力最多减小2.91%,头车最大表面声功率最多减小7.47%.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张继业	西南交通大学牵引动力国家重点实验室	188	1695	20.0	31.0
2	李田	西南交通大学牵引动力国家重点实验室	57	266	10.0	15.0
3	张亚东	西南交通大学牵引动力国家重点实验室	54	358	11.0	17.0
4	张亮	西南交通大学牵引动力国家重点实验室	12	105	7.0	10.0