[發明專利]一種動車組頭型設計方法

在審

• 申請號: 201710260181.5
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107169171A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 姚拴寶;陳大偉;林鵬;鄧小軍
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司11223
• 代理人: 曲艷

1.一種動車組頭型設計方法，其特征在于：包括以下步驟，

S1，根據工程需求確定關鍵設計指標及主要的氣動約束條件和幾何約束條件；

S2，利用能夠滿足設計要求的動車組頭型三維幾何參數設計方法，對頭型參數進行做優化，并提取關鍵設計參數；

S3，以關鍵設計指標及約束條件為設計目標，使用反設計方法得到滿足設計目標的關鍵設計參數，然后根據關鍵設計參數得到動車組初始頭型；

S4，微調關鍵設計參數的值，對初始頭型進行修形式的美工設計，得到頭型的基本外形；

S5，評估基本頭型的氣動性能，驗證設計的頭型能否達到設計指標；

S6，對基本頭型進行針對性的優化設計，提高關鍵設計指標的性能，得到氣動性能良好做優化頭型；

S7，對優化頭型進行驗證，分析頭型的氣動性能，得到最終的動車組頭型設計外型。

2.如權利要求1所述的一種動車組頭型設計方法，其特征在于：動車組頭型三維幾何參數包括動車組鼻錐幾何外型的關鍵控制型線、司機室玻璃外形及位置及鼻錐引流形狀及位置。

3.如權利要求2所述的一種動車組頭型設計方法，其特征在于：動車組鼻錐幾何外型的關鍵控制型線包括縱部面的外形控制線L1、和/或排障區域的外形控制線L2，和/或水平剖面和底部剖面的外形控制線L3、L4、和/或最大模截面的外形控制線L5。

4.如權利要求3所述的一種動車組頭型設計方法，其特征在于：動車組鼻錐幾何外型的關鍵控制型線中，L1、L3、L4采用VMF參數化方法設計。

5.如權利要求4所述的一種動車組頭型設計方法，其特征在于：L2采用NURBS曲線進行參數化設計。

6.如權利要求5所述的一種動車組頭型設計方法，其特征在于：L2為一條三次MURBS曲線，共5個設計點。

7.如權利要求3所述的一種動車組頭型設計方法，其特征在于：步驟S3分為以下步驟，

S31，以關鍵設計指標及約束條件為設計目標，首先確定二維控制型線的表達式，使用反設計方法得到滿足設計目標的關鍵設計參數，能過各相應的表達式，得到各控制型線，通過關鍵二維控制型線擬合出基本的曲面外形；

S32，對不同曲面塊之間連接不光順的區域進行光順處理；

S33，利用反設計方法得到司機室玻璃疊加到基本曲面上；

S34，在鼻錐兩側添加鼻錐引流方式，從而得到完整的鼻錐外形。

8.如權利要求7所述的一種動車組頭型設計方法，其特征在于：采用普拉斯光順法對不同曲面塊之間連接不光順的區域進行光順處理。

9.如權利要求7所述的一種動車組頭型設計方法，其特征在于：在進行反設計時，采用優化算法，在設計空間內尋找滿足要求的相應的關鍵設計參數。

10.如權利要求1所述的一種動車組頭型設計方法，其特征在于：采用全局優化算法對基本頭型進行針對性的優化設計。