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地铁车钩维护工作台轻量化设计

Lightweight Design for Maintenance Worktable of Subway Coupler

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针对传统设计方法下地铁车钩维护工作台尺寸与重量偏大,使得材料成本增大的问题,采用拓扑优化与尺寸优化相结合的方法,通过构建拓扑优化模型和尺寸优化模型,进行了从车钩维护工作台拓扑结构到各尺寸参数的优化过程,实现了车钩维护工作台的轻量化设计.在轻量化设计过程中,通过结构的拓扑优化设计得到了材料在设计空间内的最佳分布,在此基础上提取车钩维护工作台拓扑结构,并通过相对灵敏度分析,筛选出对车钩维护工作台质量降低敏感但对性能降低不敏感的设计变量,最后以筛选出的6个变量作为设计变量进行尺寸优化设计.结果表明:优化后的车钩维护工作台强度有所提高,刚度满足设计要求,并且实现减重49.28kg,减重率为30.73％,轻量化效果显著.

伍建军、王子宁、付鹏泽、金渶棋

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江西理工大学机电工程学院,江西 赣州 341000

北京晟博华腾科技有限公司,北京 100016

北京市地铁运营有限公司运营二分公司,北京 100044

车钩维护工作台 拓扑优化 尺寸优化 轻量化设计 相对灵敏度

国家自然科学基金资助项目江西省科技厅科技项目

5166501720161BBH80041

2020

机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子：0.511
ISSN：1001-3997
年,卷(期)：2020.(1)
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