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高速列车延寿优化高性能数值模拟软件及应用+2019年度报告

魏宇杰 肖攀 陈贤佳

高速列车延寿优化高性能数值模拟软件及应用+2019年度报告

魏宇杰 1肖攀 1陈贤佳1
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作者信息

  • 1. 中国科学院力学研究所
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摘要

项目各课题组围绕任务书的2019年度计划开展了相应的研究工作,研究进度达到年度目标,完成了相应的考核指标。取得进展包括,(1)完成了高速列车转向架构架、轮对等关键承载结构的参数化建模,可用于结构的动应力计算和疲劳寿命分析,为后期的结构延寿优化计算奠定了基础。(2)针对载荷谱分量预测方法,建立了从气动、轮轨激励到多体动力学,到结构有限元以及疲劳寿命计算的分析流程,并初步确定了气动载荷和轮轨激励对转向架结果疲劳寿命的影响。(3)针对高速列车模型结构特点,发展适用于整车气动力和噪声计算、含局部精细网格的结构有限元计算、刚柔耦合多体动力学计算、系统动力学和流体动力学耦合计算的高效并行算法;基于多学科系统力学模型的多目标延寿优化并行算法。(4)建立了三编组的高速列车气动分析模型,建立了三编组的高速列车多体动力学简化计算模型。发展了气动/多体动力学耦合计算以及气动/结构的紧耦合方法和关键技术的计算方法和并行算法。(5)延寿优化工作台实现了“微内核+插件”的软件架构,满足了延寿优化工作台的软件需求,且能够快速的、低成本的扩展新的软件需求。(6)基于自主研发的空气动力学软件CCFD,开展并行优化设计。结合MPI/Athread混合并行编程技术,提高了软件的并行能力,在国产神威 太湖之光上进行的最大50.05万核规模的并行测试取得了良好的并行效率。

关键词

高速列车/疲劳寿命/结构优化设计/大规模并行计算/空气动力学

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全文页数

93

报告类型

年度报告

编制时间

2019-12-15

立项年

2017
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