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铝三明治复舍板结构的优化设计
王文斌1张兴伟2
(同济大学铁道与城市轨道交通研究院,201804,上海;
2.南车四方机车车辆股份有限公司,266111,青岛∥第一作者,博士,讲师)
摘要运用基于有限元法的优化设计方法,以上下面板厚 面板是承受面内拉压及剪切应力的主要部分,
度为设计变量,由新型铝三明治复合板结构为主构成的高速 承担保护芯层并提高结构整体刚度和强度的作用。
车辆车顶为对象,进行结构轻量化灵敏度分析和优化设计研 面板的合理设计,对提高三明治复合板结构的安全
究,获得了上下面板的优化厚度值分别为1.1或1.0lllrn和
可靠及整体有效性起决定作用。然而在前面的研究
1.0或0.9啪。研究表明。对于轻量化的复合板结构,采用
中,由于考虑到三明治复合板两层铝面板很薄,优化
不等厚度的上下面板设计有利于改善整体结构的应力和刚
余量较小,其中间泡沫芯层密度很小,因而在轻量化
度特性。
设计中并未将板结构参数作为设计变量进行优化。
关键词铝三明治复合板;车辆结构;轻量化;优化设计
但随着研究的深入以及铝三明治板的实际应用,这
中图分类号U271.4+
种板结构参数的合理选择与匹配也受到了重视。
ofAluminumSandwichPanel 本文拟采用优化技术,以由新型铝三明治复合
OptimmnDesign
Wang∥白bm 板结构为主构成的高速车辆车顶为对象,以上下面
Abstract tothestructural 板厚度为设计变量,取应力和挠度为约束函数,进行
Accarding optimizationtheory,in
aluminum is
whichthe thicknessvariable,all
pand optimized
结构轻量化灵敏度分析和优化设计;并研究上下面
modelofthe trainroof is
design high established.
speed panel 板厚度对结构强度与刚度的影响,以及它们的合理
Thetrainmofis∞mD(姆edofanew aluminumsandwich
style 匹配值。
structural andits is
panal,this sensitivityoptimizationdesign
studied,the vaheofthe thicknessis 1铝三明治板结构车顶及分析模型
optimized pand gained.
researchindicatesthat
T}1iS theinequabhthicknessofthe
top
1.1车顶基本结构
andbottom can thestressandstiffnessof
panelsimprove light
sandwichstructure.
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