基于伴随方法的高速列车头型气动优化

• 作者: 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: 外形优化 气动力 高速列车 伴随方法 网格变形
• 年，卷（期）: 2017,（22）
• 所属期刊栏目: 运载工程
• 页码范围: 152-159
• 页数: 8页
• 分类号: U270
• 字数: 5882字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2017.22.152

摘要

为改善高速列车明线运行时的气动性能,基于伴随方法和径向基函数网格变形技术,开展高速列车头型气动优化设计.采用径向基函数网格变形技术,避免列车头型优化过程中的网格重复生成,提高头型优化的效率.通过伴随方法求解目标函数对列车头型的敏感度,无须定义任何的头型设计变量,避免人为指定设计变量对优化结果的影响.将网格变形技术、伴随方法及计算流体动力学(Computational fluid dynamic,CFD)方法相结合,构建高速列车头型优化设计流程,选取整车气动阻力和尾车气动升力为优化目标,对高速列车头型进行多目标气动优化设计.结果表明:伴随方法可以有效地应用于高速列车的头型优化;优化后,在满足约束条件的情况下,列车的整车气动阻力减小2.83％,尾车气动升力减小25.86％.气动阻力减小主要位于头尾车流线型部位,中间车和头尾车车体气动阻力基本保持不变;尾车气动升力减小主要位于流线型部位,尾车车体向下的升力绝对值也有所减小.

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	张亮	西南交通大学牵引动力国家重点实验室	12	105	7.0	10.0