【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及轉向架分析設計領域，更具體地說，本專利技術涉及一種轉向架分析設計方法。
技術介紹
1、轉向架是軌道車輛的關鍵組成部分，通常位于車廂的底部，包括輪對、軸承、彈簧或其他類型的懸掛系統。轉向架支撐車體重量，傳遞牽引力和制動力，吸收軌道不平順引起的振動和沖擊，確保軌道車輛的平穩運行。國內軌道交通行業的轉向架設計主要采用傳統的單一設計方法，傳統設計方法繁瑣，需要手動調整設計參數，存在設計周期長、成本高、缺乏高效的優化算法，無法充分優化結構和尺寸、客戶需求多樣化等問題，在轉向架模塊化設計理念應用方面，難以實現響應市場變化的需求。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷，本專利技術的實施例提供一種轉向架分析設計方法以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、轉向架分析設計方法，包括以下步驟：
4、步驟s1：根據轉向架結構分解和標準化分解方法對轉向架進行模塊劃分；
5、步驟s2：基于轉向架模塊劃分結果，進行轉向架模塊類型識別，確定通用模塊和差異化模塊；
6、步驟s3：根據轉向架模塊劃分和轉向架模塊識別結果，進行轉向架模塊化設計，結合參數化設計方法生成轉向架三維模型和工程圖；
7、步驟s4：利用有限元分析技術，對轉向架關鍵件進行仿真分析，確保轉向架設計的合理性和可靠性；
8、步驟s5：基于單元生死算法與遺傳算法對轉向架結構與尺寸進行拓撲優化，提高轉向架設
9、在一個優選的實施方式中，步驟s1包括以下步驟：
10、步驟s101：基于轉向架的結構特點，將轉向架分解為輪對軸箱模塊、基礎制動模塊、一系懸掛模塊、二系懸掛模塊、減震裝置模塊、遙枕模塊；
11、步驟s102：采用標準化設計原則，將轉向架劃分為標準化模塊。
12、在一個優選的實施方式中，步驟s2包括以下步驟：
13、步驟s201：收集并分析客戶需求，將客戶需求分為個性化需求、固定需求以及變化需求；
14、步驟s202：基于客戶不同需求對轉向架模塊的影響以及轉向架模塊間的相互作用，確定第一通用模塊；
15、步驟s203：評估轉向架模塊的變更成本和變更風險，確定第二通用模塊和差異化模塊。
16、在一個優選的實施方式中，步驟s3包括以下步驟：
17、s301：利用ug軟件進行轉向架參數化建模，通過設定轉向架設計參數生成轉向架三維模型；
18、步驟s302：將生成的三維模型轉化為工程圖，確保工程圖符合需求。
19、在一個優選的實施方式中，步驟s4包括以下步驟：
20、步驟s401：利用ansys軟件對轉向架關鍵件進行有限元建模，設置適當的材料屬性和邊界條件，進行有限元網格劃分，選擇合適的單元類型和網格密度；
21、步驟s402：施加載荷，進行靜力學分析、模態分析和疲勞分析，分析轉向架在不同工作情況下的性能。
22、在一個優選的實施方式中，在步驟s5中基于單元生死算法與遺傳算法對轉向架結構與尺寸進行拓撲優化，提高轉向架設計效率和設計質量：
23、將轉向架的關鍵尺寸參數進行二進制編碼，生成初始的參數種群，每個轉向架的關鍵尺寸參數代表一個候選解；例如，不同車軸直徑、懸掛系統剛度、減震裝置長度；根據轉向架的設計要求和使用標準，定義適應度函數，評價每個候選解的性能，所述適應度函數包括轉向架的重量、強度、性能等指標，根據適應度函數的評價結果，選擇適應度高的轉向架的關鍵尺寸參數，對選擇的轉向架的關鍵尺寸參數進行交叉操作，生成新的候選解；交叉操作可以采用單點交叉、多點交叉等方法；通過多次迭代，逐步優化轉向架的關鍵尺寸設計參數，提高設計的性能和質量。
24、本專利技術方法的技術效果和優點：
25、1、根據轉向架結構分解和標準化分解方法將轉向架劃分為輪對軸箱模塊、基礎制動模塊、一系懸掛模塊、二系懸掛模塊、減震裝置模塊、遙枕模塊，基于轉向架模塊劃分結果，進行轉向架模塊類型識別，確定通用模塊1、通用模塊2和差異化模塊，可以顯著提高轉向架設計的效率和靈活性，能夠優化各模塊的結構和尺寸，提高通用性和互換性。
26、2、根據轉向架模塊劃分和轉向架模塊識別結果，進行轉向架模塊化設計，結合參數化設計方法生成轉向架三維模型和工程圖，利用有限元分析技術，對轉向架關鍵件進行仿真分析，基于單元生死算法與遺傳算法對轉向架結構與尺寸進行拓撲優化，顯著提高轉向架設計效率和質量，確保了轉向架設計的合理性，優化了轉向架結構性能，減少了材料使用，滿足了不同應用場景和客戶需求，提高了轉向架的整體性能和可靠性。
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1.一種轉向架分析設計方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種轉向架分析設計方法，其特征在于，步驟S1包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種轉向架分析設計方法，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的一種轉向架分析設計方法，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的一種轉向架分析設計方法，其特征在于：
6.根據權利要求5所述的一種轉向架分析設計方法，其特征在于：將轉向架的關鍵尺寸參數進行二進制編碼，生成初始的參數種群，每個轉向架的關鍵尺寸參數代表一個候選解；根據轉向架的設計要求和使用標準，定義適應度函數，評價每個候選解的性能，所述適應度函數包括轉向架的重量、強度、性能指標，根據適應度函數的評價結果，選擇適應度高的轉向架的關鍵尺寸參數，對選擇的轉向架的關鍵尺寸參數進行交叉操作，生成新的候選解；交叉操作可以采用單點交叉、多點交叉方法；通過多次迭代，逐步優化轉向架的關鍵尺寸設計參數，提高設計的性能和質量。
【技術特征摘要】
1.一種轉向架分析設計方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種轉向架分析設計方法，其特征在于，步驟s1包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種轉向架分析設計方法，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的一種轉向架分析設計方法，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的一種轉向架分析設計方法，其特征在于：
6.根據權利要求5所述的一種轉向架分析設計方法，其特征在于：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張小明，陳小花，康鋒，王宗彥，賀全玲，
申請(專利權)人：晉西鐵路車輛有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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