[發(fā)明專利]一種結(jié)合仿生設(shè)計(jì)的齒軌動(dòng)車地板輕量化設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110903534.5
• 申請(qǐng)日: 2021-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113361020B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹湘云;陳瑞文;殷勤;殷國(guó)富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;G06F30/23
• 代理公司: 成都環(huán)泰專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 51242
• 代理人: 李斌;李輝

1.一種結(jié)合仿生設(shè)計(jì)的齒軌動(dòng)車地板輕量化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

分析地板的受載工況，選取極端工況作為拓?fù)鋬?yōu)化的邊界條件；定義地板拓?fù)鋬?yōu)化的設(shè)計(jì)區(qū)域與非設(shè)計(jì)區(qū)域；設(shè)置所述拓?fù)鋬?yōu)化的目標(biāo)為應(yīng)變能最小且一階垂彎固有頻率最大，添加沿縱向擠壓制造約束，約束所述設(shè)計(jì)區(qū)域的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；完成參數(shù)設(shè)置后進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算，得到拓?fù)錁?gòu)型；

根據(jù)所述拓?fù)錁?gòu)型進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)而得到若干個(gè)仿生地板結(jié)構(gòu)，其中，所述仿生設(shè)計(jì)包括：基于所述拓?fù)錁?gòu)型并根據(jù)負(fù)載相似性、功能相似性、可制造性或拓?fù)潢P(guān)聯(lián)性原則中的一種或多種選取若干個(gè)仿生對(duì)象；從所述仿生對(duì)象中提取適用于地板構(gòu)型的結(jié)構(gòu)特征；結(jié)合所述拓?fù)錁?gòu)型與仿生對(duì)象的所述結(jié)構(gòu)特征，設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的仿生地板結(jié)構(gòu)；

將每個(gè)所述仿生地板結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)化，分析各尺寸對(duì)地板質(zhì)量、最大等效應(yīng)力、最大垂向位移和一階垂彎固有頻率的敏感度，并設(shè)定所述敏感度最高的多個(gè)尺寸參數(shù)作為優(yōu)化變量，構(gòu)建響應(yīng)面；設(shè)定尺寸優(yōu)化的目標(biāo)為質(zhì)量最小、最大等效應(yīng)力最小、最大垂向位移最小和一階垂彎固有頻率最大，進(jìn)行多目標(biāo)響應(yīng)面尺寸優(yōu)化，得到地板優(yōu)化結(jié)構(gòu)；

將所述地板優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、篩選。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒軌動(dòng)車地板輕量化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述仿生地板結(jié)構(gòu)的尺寸包括上、下蓋板厚度，以及地板厚度、加強(qiáng)筋厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒軌動(dòng)車地板輕量化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，對(duì)所述仿生地板結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的步驟包括：將每個(gè)所述地板優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析與驗(yàn)證，并與地板優(yōu)化前的結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、最大等效應(yīng)力、最大垂向位移和一階垂彎固有頻率做對(duì)比。