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在传统高速列车设计中,设计师凭经验选择最相似列车对其局部进行改进设计,设计周期较长、设计迭代次数多。根据复杂机械产品性能驱动的特点,将性能指标纳入"需求-功能-结构"这一传统理论体系,构建"需求-功能-性能-结构-参数"(RFPSP)的"五域"设计理论体系。在"车体系统典型性能指标与设计参数的关系分析"的基础上,研究车辆概念设计流程与方法,开发以性能驱动的车体概念设计系统,搭建列车可视化设计工具与平台,为快速实现高速列车方案设计提供技术支撑。最后以车辆限界作为边界条件为例,驱动车体轮廓参数设计,根据振动模态分析,对不同门窗布置、车体结构参数分配等情况进行车辆动力特性分析,从而获取较优的车体布置方案。
Abstract：The traditional high-speed train design has the problems of long design period and too many design iterations. Designers used to improve the design based on the most similar train. According to the performance driven characteristics of complex mechanical product, the performance indicators are incorporated into the traditional theoretical system of "demand-function-structure" to build a new "five domain" design theory of "demand-function-structure-performance-parameters"(RFPSP). Based on the analysis of the relationship between the typical performance index and the design parameters of the body system, the design process and method of vehicle conceptual design are developed. Train visualization design tool and platform is established to provide technical support for rapid realization of high-speed train design. Taking the vehicle gauge as the boundary condition, the design of the contour parameters of the vehicle is proposed. Based on the vibration modal analysis, the layout of different doors and windows, the structure parameters and the vehicle dynamic characteristics are analyzed, thus obtaining the better vehicle body layout scheme.
[1]于金朋，张卫华，孙帮成，等.高速车体结构参数对车体模态频率的影响分析[J].铁道学报，2015(9):32-37.
[2]干宇文.高速列车车体承载结构对车体模态特性的影响[D].成都：西南交通大学，2013.
[3]李铮.车体快速设计系统中模块化技术的研究[D].大连：大连交通大学，2012.
[4]米小珍，苏允飞，王枫.动车组车体快速设计系统研究与优化[J].大连交通大学学报，2015,36(3):43-47.
[5]刘屈武.高速列车车体快速设计技术研究[D].成都：西南交通大学，2011.
[6]谢友柏.现代设计理论和方法的研究[J].机械工程学报，2004,40(4):1-9.
[7]谢友柏.现代设计理论中的若干基本概念[J].机械工程学报，2007,43(11):7-16.
[8]Ullman D G. The mechanical design process[J]. Mechanical Engineers Handbook Materials&Mechanical Design,2010,27(8):518.
[9]邢德强.复杂机械产品性能驱动设计方法及其典型应用研究[D].天津：天津大学，2010.
[10]沈铭瑜，裘乐淼，谭建荣，等.性能需求驱动的产品细分结构主动推送设计[J].浙江大学学报（工学版），2015,49(2):287-295.
[11]戴旭东，谢友柏.产品性能特征建模及以性能特征驱动的产品现代设计模式[J].计算机工程与应用，2003,43(3):43-46.
[12]李玉梅，万立，熊体凡.产品全生命周期数据信息的域建模方法[J].计算机辅助设计与图形学学报，2010,22(2):336-343.
[13]Hu G Z,Xu X J,Xiao S N,et al. Product Data Model for Performance-driven Design[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering,2017,30(5):1112-1122.
[14]李金佩，姚慧，白瑀，等.典型传动机械零件参数化设计系统方法研究[J].机械，2018,45(4):11-14.
[15]王旭旭，胡光忠，肖守讷，等.基于HoQ理论列车车体参数关系研究[J].机械设计与研究，2015,31(6):162-165.
[16]Xiao S N,Wang M M,Hu G Z,et al. Innovation Analysis Approach to Design Parameters of High Speed Train Carriage and Their Intrinsic Complexity Relationships[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering,2017,30(5):1091-1100.
[17]戚林，张海柱，黎荣，等.基于特征的高速列车铝合金车体断面参数化建模[J].兰州交通大学学报，2015,34(1):109-113,124.
[18]邹晓宇，阳光武，肖守讷.基于安全裕量的列车车体轮廓线设计[J].城市轨道交通研究，2016(11):35-37.
[19]李熙梦，朱涛，肖守讷.车门的位置和数量对地铁车辆车体扭转频率的影响[J].铁道机车车辆，2016(5):64-68+97.
[20]阳光武，高一丁，万波.车体一阶垂向弯曲频率解析分析[J].铁道车辆，2015,53(1):1-6.
[21]YANG Guangwu,WANG Changke,XIANG Futeng,et al. Effect of train carbody's parameters on vertical bending stiffness performance[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering,2016,29(6):1-8.
基本信息:
中图分类号:U270.32
引用信息:
[1]黄雪飞,孙海荣,朱涛,等.基于性能驱动的车体概念设计及其系统构建研究[J].机械,2020,47(07):15-21+27.
基金信息:
国家重点研发计划课题“高速铁路装备本构安全技术”（2016YFB1200403）