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《大连交通大学》 2005年
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车体钢结构组合优化设计系统

石莹  
【摘要】:铁路运输是我国主要的交通运输方式,在国民经济中起着非常重要的作用。随着列车提速的深入及高速列车的不断发展,人们对车体轻量化的要求越来越高。车辆高速化后容易使轨道变形,而车体轻量化能减轻车辆对线路的冲击,减少钢轨摩耗,对抑制轨道变形很重要,而目前我国列车车体的自重较大,因此车体轻量化成为铁道车辆发展的一个重要方向,是车辆设计永远追求的目标。一般说来,车体轻量化是通过使用轻型材料和优化车体结构两种途径来实现的。由于我国机车车辆工业基础落后,国内的高速列车仍以国产耐候钢为主,因此对车体钢结构进行结构优化成为了车体轻量化的主要途径之一。 本文以梁截面和梁位置拓扑为设计变量,应力、位移为约束条件,对车体钢结构进行优化设计。应用有限元软件MSC.Marc对其进行有限元分析,基于遗传算法的思想建立了车体钢结构的优化模型,利用Marc的单元生死技术实现了梁柱的拓扑优化,弥补以往结构优化中由于无法真正删除构件所带来的麻烦,使得被删除的构件在此次运算中不发挥作用,而在下次运算中可能被恢复;通过改写Marc的输入数据文件实现了梁截面的优化;通过读取Marc的输出数据文件产生了进行遗传优化的判据。将C语言与Fortran语言相结合编制了计算程序系统,实现了对截面变量和拓扑变量这两种不同类型变量的组合优化。应用本系统对车体钢结构进行结构优化设计,实现了对车体结构的可行性设计。此外,本文提出的基于遗传算法的思想对车体钢结构进行组合优化,实现两类设计变量的同时变化,这在当今结构优化中是很少见的,具有广泛的应用前景。
【学位授予单位】:大连交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U270.2

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘岩;基于改进遗传算法的车体钢结构的结构优化[D];大连交通大学;2005年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 左正兴,邹文胜,廖日东;二维连续体的拓扑优化设计研究[J];北京理工大学学报;1998年01期
2 邹文胜,左正兴,廖日东,文占科;考虑压杆稳定性的桁架拓扑优化设计[J];北京理工大学学报;1999年01期
3 高峰,胡俏,王章海,王德俊;改进进化方向的遗传算法与结构遗传设计[J];东北大学学报;1998年01期
4 高峰,王德俊,胡俏,赵东升;多工况多约束离散变量桁架拓扑优化的 GA 算法[J];东北大学学报;1999年01期
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6 李志轩;铝合金在机车车辆上的应用[J];电力机车技术;1999年03期
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9 佟维;利用遗传算法的结构优化设计[J];大连铁道学院学报;2000年02期
10 王健;具有形状和应力约束的连续体结构拓扑优化及其在框架结构设计中的应用[J];工程力学;2002年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨铭;重力式挡土墙优化设计[J];四川建筑科学研究;1987年02期
2 梁建国,湛华;挑梁根部设钢筋混凝土柱时设计计算方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期
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6 马杰,侯景军,何英明;昆明某大厦纠偏的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
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8 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
9 陈辉;袁海庆;李盛;刘文龙;高翔;;温度作用对钢筒仓结构影响的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年06期
10 巩玉志;王士杰;武换娥;;支持向量机在深层搅拌桩复合地基承载力预测中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
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3 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
4 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 康忠健;徐丽;勾松波;金华蓉;李瑞生;;考虑分布电容的神经网络单相接地故障测距算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 姜封国;;基于小生境技术的混合遗传算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张春玉;预应力空间网格结构优化理论及可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
10 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李伟;基于ANSYS平台的拓扑优化方法研究及其在离心机吊篮结构设计中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
6 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
7 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
8 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
9 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
10 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 魏忠伟,高火涛,柯亨玉;改进遗传算法对高频宽带加载天线的优化设计[J];电波科学学报;2004年03期
2 佟维;利用遗传算法的结构优化设计[J];大连铁道学院学报;2000年02期
3 佟维,吴昌华,邓澄文,马思群;底架承载机车车体结构优化设计[J];大连铁道学院学报;2003年02期
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6 赵丽红,郭鹏飞,孙洪军,宁丽莎;结构拓扑优化设计的发展、现状及展望[J];辽宁工学院学报;2004年01期
7 董锦坤,魏巍,张延东,曹春阳,宁丽莎;一种改进遗传算法在建筑结构优化设计中的应用[J];辽宁工学院学报;2004年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 范国海;I-DEAS优化模块的开发及其在D45上的应用[D];大连理工大学;2000年
2 徐璐;改进遗传算法(IGA)及其在图像处理中的应用[D];北京工业大学;2000年
3 李娜;铝合金车体组合优化设计[D];大连铁道学院;2003年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘雪锋;多重组合体系拱桥的静动力特性研究[D];长沙理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 田海增;带频率禁区的铁路客车优化系统的研制[D];大连交通大学;2007年
2 张向文;列车车体设计与装配连接技术研究[D];西南交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 高峰,王德俊,胡俏,赵东升;多工况多约束离散变量桁架拓扑优化的 GA 算法[J];东北大学学报;1999年01期
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6 孙焕纯,王跃方,黄吉锋;离散变量桁架的形状优化设计[J];大连理工大学学报;1995年01期
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7 秦宝荣,姜少飞,王宁生;基于遗传算法的零件多加工方案组合优化方法[J];中国机械工程;2005年12期
8 刘岩;佟维;马思群;;基于遗传算法的车体钢结构的结构优化[J];机械研究与应用;2006年01期
9 朱贵良;赵凯;赵锋;;基于组合优化方法的K-means聚类算法实现[J];华北水利水电学院学报;2007年05期
10 李建喜;舒远仲;陈文生;;多校区排课遗传算法设计[J];南昌航空工业学院学报(自然科学版);2006年02期
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2 赵耀华;郑金华;;应用GA求解Hitchcock运输问题[A];第七届计算机模拟与信息技术学术会议论文集[C];1999年
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6 黄旭阳;;基于改进的遗传算法研究证券组合投资[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
7 于宁莉;易东云;张栋;;旅行商问题的一种快速有效的遗传算法[A];第八届中国青年运筹信息管理学者大会论文集[C];2006年
8 林家恒;李国锋;田国会;刘长有;;遗传算法在旋转货架拣选优化中的应用[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
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10 周海清;王恭先;陈正汉;;基于面向对象遗传算法的抗滑桩优化设计程序的研制[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 陈博;钢结构引领建筑新时代[N];财经时报;2002年
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3 徐克强;浙江萧山 钢结构撑起发展大厦[N];经济日报;2005年
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5 通讯员 华锴;“鸟巢”奥运会后首次清洗[N];北京日报;2008年
6 本报记者 韩睿华;钢结构:实践中国住宅新理念[N];中国建设报;2009年
7 杨景和;为行业发展出谋划策[N];中华建筑报;2009年
8 记者 陆双平;第二届国际钢结构展开幕[N];中国有色金属报;2002年
9 诚志;从优秀到卓越的伟大跨越[N];中华建筑报;2009年
10 本报记者 韩睿华;为中国建筑开创新纪元[N];中国建设报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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8 张材;薄带坯铸轧板形智能识别与控制系统研究[D];中南大学;2004年
9 田方;遗传算法的改进研究及其在压缩机性能分析与优化中的应用[D];东北大学;2006年
10 谷峰;柔性作业车间调度中的优化算法研究[D];中国科学技术大学;2006年
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1 石莹;车体钢结构组合优化设计系统[D];大连交通大学;2005年
2 朱奉梅;遗传算法在高校排课系统中的研究与应用[D];东北大学;2009年
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4 冯秋霞;解最小生成树问题的新的遗传算法[D];西安电子科技大学;2010年
5 郭佳;基于遗传算法的认知无线网络资源分配技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 宋品;基于改进遗传算法的波束形成技术研究及其应用[D];西安电子科技大学;2010年
7 梁云静;基于遗传算法的主题爬虫搜索策略研究[D];湖北工业大学;2010年
8 高建兵;基于遗传算法的模糊推理控制系统的参数优化研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
9 李振业;多向变异遗传算法及其优化神经网络的研究[D];华南理工大学;2011年
10 栾丽霞;遗传算法在潍坊商校排课系统的研究与应用[D];电子科技大学;2011年
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