文档介绍：北京交通大学硕士学位论文 61T集装箱平车车体结构形状优化策略研究姓名:余成树申请学位级别:硕士专业:车辆工程指导教师:吴作伟 20061201 主塞摘要中文摘要本文以结构优化设计理论和方法为基础,利用ISIGHT软件对集装箱专用平车车体结构进行了轻量化的优化设计。整个优化流程调用了两个仿真程亭一ANsYS 及HYPERMESH,其中ANSYS软件用来建立车体底架的有限元模型, HYPERMESH软件移动底架各粱的位置,而ISIGHT则驱动ANsYs和 HYPER陋SH仿真程序,在循环过程中修改设计变量,直到搜索到满足车体强度和刚度要求的最优设计。针对大型工程结构设计变量多、设计空间复杂、结构分析所需时闯长的困难, 本文研究了结合试验设计和近似模型的技术来降低优化规模,缩短优化时间,本文通过正交试验设计找到了对质量刚度影响较大的17个板材厚度设计变量和3个形状位置变量,并找到了粗略的优化解,然后在此基础上基于多种群遗传算法进行了全局寻优,优化结果减重达26%,,本文采用ISIGHT提供的多目标遗传算法Ns(琏H对质量和刚度两个目标进行寻优搜索, 优化结果比用多种群遗传算法的结果好,并且多目标遗传算法的结果为设计者提供了一组PARETO最优解,为设计者提供了更大的选择空间。本文还尝试使用近似模型替代仿真程序,基于近似模型优化,虽然优化过程不必调用仿真程序进行分析,缩短了优化时间,但优化结果却没有前两种方法好。本文研究的成果可为货车车体底架的设计提供一定的参考价值,为结构优化设计在机车车辆中的深入研究打下了一定的基础。关键词:结构优化;轻量化;试验设计;近似建模;组合优化分类号l ABSTRACT Onthebasesoftheoriesandmethodsofstructuraloptimization,thispaperutilizes thesoftware,ISIGHT,to minimize theweight ofspecial fiatrailway container vehicle body·The whole optimization flow transfers two emulators---ANSYS and HYPERMESH,make u∞of ANSYS tobuildthefiniteelement model ofthe vehicle and HYPERMESH changes the position ofthegirder and ISIGHT will drive the ANSYS and HYPERMESH software·ISIGHT altersthedesign variable inthe circulation tillitfindsthebestdesign which conforms totherequirement ofstrength andrigidity。 Aiming atthelong time ofhugeproject structure analysis,this paperresearches on bination oftestdesign andapproximate model to decrease the size Of optimization and shortentheoptimization time,utilizing theorthogonal testdesign, find the 17thicknessdesign variables and 3shapedesign variables which have greater effect On massandrigidity。and findthemde optimization result, Baseon this, utilizetheMIGA tofind theglobal optimization result, itreduces theweight to 26 percent,but therigidi何has decreased alOt,to increase therigidity of ISIGHT utilizestheNSGAII tooptimize basing on theo啦'tives ofmassandrigidity,the optimization resultisbetterthan theMIGA,and theNSGA lIprovides aarray of pareto resultsfordesigner SOthatthedesigner hasmore choices