超高速列车流线型头型多目标优化设计

摘要：

为改善高速列车明线运行时的气动性能,建立高速列车流线型头型的多目标优化设计方法,以高速列车的整车气动阻力和头车最大表面声功率为优化目标,对流线型头型进行多目标自动优化设计.建立三车编组某新型超高速列车的参数化模型,提取头型的五个设计变量,采用ICEM CFD软件脚本文件对列车周围流场区域进行网格自动划分,采用FLUENT软件脚本文件对列车气动力和表面气动噪声源声功率进行自动计算,通过第二代非劣排序的遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)对设计变量进行自动更新,实现超高速列车头型的自动优化设计.优化完成后,对优化设计变量与优化目标的相关性进行分析,得到影响优化目标的关键设计变量.结果表明,各优化设计变量与两个优化目标的相关性相同,只是相关系数值不同.经过多目标优化设计,得到一系列的Pareto最优头型;与原型列车相比,优化后列车的整车气动阻力最多减小2.91%,头车最大表面声功率最多减小7.47%.

关键词：多目标优化、高速列车、遗传算法、气动阻力、表面声功率

所属期刊栏目：53

分类号：U270(车辆工程)

资助基金：国家自然科学基金51475394,51605397;高速铁路基础研究联合基金U1234208

在线出版日期：2017-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：106-114