專利名稱：列車頭優(yōu)化設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速列車設(shè)計技術(shù)，尤其涉及一種列車頭優(yōu)化設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
高速列車的氣動性能與列車的外形，特別是頭部外形有著密切的關(guān)系。頭型優(yōu)化設(shè)計，可以有效縮短新頭型的設(shè)計周期，提高頭型的優(yōu)化設(shè)計效率，是高速列車流線型頭型設(shè)計的新型技術(shù)，在高速動車組的設(shè)計研發(fā)過程中占有至關(guān)重要的地位。目前，上海磁懸浮交通工程技術(shù)中心對磁懸浮列車頭型上進行了創(chuàng)新，并提出來“高速列車車頭的設(shè)計方法”的專利申請，所提出的高速列車車頭設(shè)計方法包括如下步驟
(I)建立高速列車車頭的參數(shù)化模型，其中包括描繪列車的頭部形狀的三條主控制型線和兩條輔助控制型線，所述三條主控制型線包括縱向?qū)ΨQ面最大控制型線、俯視最大控制型線和車體截面外廓型線，所述兩條輔助控制型線使車頭背部和側(cè)面光滑連接，所述縱向?qū)ΨQ面最大控制型線主要控制列車的阻力，所述俯視最大控制型線主要控制列車的交會壓力波，所述車體截面外廓型線保持與現(xiàn)有的高速列車相同；(2)縱向?qū)ΨQ面最大控制型線和俯視最大控制型線用二次曲線來表示，每條二次曲線用3個參數(shù)來控制，所述3個參數(shù)分別是列車頭部長度、角度和形狀參數(shù)，縱向?qū)ΨQ面最大控制型線和俯視最大控制型線共由6個參數(shù)控制,根據(jù)現(xiàn)有高速列車車頭的外形,對這6個參數(shù)選取合理的變化范圍，并取具體數(shù)值，分別對縱向?qū)ΨQ面最大控制型線和俯視最大控制型線的參數(shù)排列組合，列出數(shù)據(jù)設(shè)計表；(3)根據(jù)所述設(shè)計表中的參數(shù)，利用計算流體動力學(xué)(CFD)軟件分別對縱向?qū)ΨQ面最大控制型線和俯視最大控制型線的試驗方案進行二維流動計算，對縱向?qū)ΨQ面最大控制型線的試驗方案計算阻力，選取使得阻力系數(shù)最小的參數(shù)值作為對稱面最大控制型線的參數(shù)，對俯視最大控制型線的試驗方案計算會車壓力波的幅值，選取使得會車壓力波的幅值最小的參數(shù)值作為俯視最大控制型線的參數(shù)；(4)根據(jù)所選取的縱向?qū)ΨQ面最大控制型線和俯視最大控制型線的參數(shù)，結(jié)合車體截面外廓型線通過無限插值得到Coons曲面，或者采用NURBS曲面，根據(jù)需要增加輔助控制型線對Coons曲面進行必要的修改，確定三維高速列車車頭模型；(5)對三維高速列車車頭模型開展三維流動計算，計算得到的阻力與現(xiàn)有的高速列車相比，驗證阻力是否減小，如果是，則設(shè)計完成；如果不是，再回到第(2)步，更改6個參數(shù)的變化范圍，重復(fù)第(3)步到第(5)步。但該技術(shù)方案是用單目標優(yōu)化設(shè)計方法進行優(yōu)化設(shè)計，但在實際的列車機頭設(shè)計中，存在多個目標相互沖突的問題，一個目標的改善會引起另外一個或多個目標降低的問題，單目標優(yōu)化設(shè)計方法所得到的優(yōu)化設(shè)計方案有可能降低其它目標的值，因此所得到的設(shè)計方案有可能不是最優(yōu)的設(shè)計方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)用單目標優(yōu)化設(shè)計方法所得到的設(shè)計方案可能不是最優(yōu)的設(shè)計方案的問題。
本發(fā)明提供ー種列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，包括如下步驟—種列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1、建立列車整車的參數(shù)化模型；包括對列車頭部的實體模型進行參數(shù)化處理，建立所述列車頭部的參數(shù)化模型，以及在所述列車頭部的參數(shù)化模型的基礎(chǔ)上建立所述列車整車的參數(shù)化模型；步驟2、設(shè)定可改變所述列車整車的參數(shù)化模型的優(yōu)化設(shè)計變量，并設(shè)定至少兩個優(yōu)化設(shè)計目標；步驟3、根據(jù)所述優(yōu)化設(shè)計變量，循環(huán)對所述列車整車的參數(shù)化模型進行變形得到新的列車整車的參數(shù)化模型，以及對所述新的列車整車的參數(shù)化模型進行網(wǎng)格化處理和空氣動力學(xué)計算，得到所述新的列車整車的參數(shù)化模型所對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值；步驟4、根據(jù)所述優(yōu)化設(shè)計變量以及循環(huán)得到的各優(yōu)化設(shè)計目標的值，通過優(yōu)化設(shè)計算法，進行多目標優(yōu)化迭代計算，得到最優(yōu)解集，并從所述最優(yōu)解集中得到包括最優(yōu)設(shè)計方案對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計變量以及對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值的最優(yōu)解。通過本發(fā)明提供的列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，實現(xiàn)了列車頭型的多目標優(yōu)化設(shè)計，綜合考慮多個目標，從多目標中進行分析找出最優(yōu)設(shè)計方案，實現(xiàn)多目標的優(yōu)化設(shè)計。


圖1為本發(fā)明實施例中列車頭優(yōu)化設(shè)計方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中列車頭的控制曲線的示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中列車頭的整個設(shè)計過程的流程示意圖；圖4為本發(fā)明實施例中流場計算區(qū)域的區(qū)域劃分示意圖；圖5為本發(fā)明實施例中迭代過程中長細比控制變量xscale的整體變化曲線圖；圖6為本發(fā)明實施例中迭代過程中縱向?qū)ΨQ線的坐標增量dzl的整體變化曲線圖；圖1為本發(fā)明實施例中迭代過程中中部控制線的坐標增量dy7的整體變化曲線圖；圖8為本發(fā)明實施例中迭代過程中鼻尖高度控制變量nscale的整體變化曲線圖；圖9為本發(fā)明實施例中迭代過程中水平最大外輪廓線的坐標增量dy3的整體變化曲線圖；圖10為本發(fā)明實施例中迭代過程中車底水平輪廓線的坐標增量dy4的整體變化曲線圖；圖11為本發(fā)明實施例中迭代過程中優(yōu)化目標阻カ的整體變化曲線圖；圖12為本發(fā)明實施例中迭代過程中優(yōu)化目標升カ絕對值的整體變化曲線圖；圖13為為本發(fā)明實施例中阻力和升力絕對值相互關(guān)系的曲線示意圖。
具體實施例方式實施例一本發(fā)明實施例一提供ー種列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，如圖1所示，該優(yōu)化設(shè)計算法包括以下步驟步驟1、建立列車整車的參數(shù)化模型；包括對列車頭部的實體模型進行參數(shù)化處理，建立所述列車頭部的參數(shù)化模型，以及在所述列車頭部的參數(shù)化模型的基礎(chǔ)上建立所述列車整車的參數(shù)化模型；步驟2、設(shè)定可改變所述列車整車的參數(shù)化模型的優(yōu)化設(shè)計變量，并設(shè)定至少兩個優(yōu)化設(shè)計目標；步驟3、根據(jù)所述優(yōu)化設(shè)計變量，循環(huán)對所述列車整車的參數(shù)化模型進行變形得到新的列車整車的參數(shù)化模型，以及對所述新的列車整車的參數(shù)化模型進行網(wǎng)格化處理和空氣動力學(xué)計算，得到所述新的列車整車的參數(shù)化模型對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值；步驟4、根據(jù)所述優(yōu)化設(shè)計變量以及循環(huán)得到的各優(yōu)化設(shè)計目標的值，通過優(yōu)化設(shè)計算法，進行多目標優(yōu)化迭代計算，得到最優(yōu)解集，并從所述最優(yōu)解集中得到包括最優(yōu)設(shè)計方案對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計變量以及對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值的最優(yōu)解。通過本發(fā)明實施例提供的列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，實現(xiàn)了列車頭型的多目標優(yōu)化設(shè)計，綜合考慮多個目標，從多目標中進行分析找出最優(yōu)設(shè)計方案，實現(xiàn)多目標的優(yōu)化設(shè)計。實施例二本發(fā)明實施例二還提供一種列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，本實施例中，在建立列車整車的參數(shù)化模型之前，首先對列車頭部進行人機工程分析，以確定列車頭部的基本外型，并建立所述列車頭部的實體模型。具體的，首先根據(jù)人機工程學(xué)的基本原理和車身設(shè)計的人工工程學(xué)標準，進行人機工程分析，研究高速列車頭部外形與駕駛安全之間的關(guān)系，完成列車頭部實體模型的建立。由于高速列車流線型頭部關(guān)于縱向?qū)ΨQ線具有高度的對稱性，因此進行頭部建模時，只需要對左(或右)半部頭型進行建模，本實施例是對左半部頭型進行建模。本實施例中，列車頭部實體模型的建立是通過三維建模軟件CATIA進行的，具體是采用B-Spline曲面來建立列車頭部的外表面形狀。B-Spline曲面由一系列的B-Spline曲線構(gòu)成，而B-Spline曲線是由一系列的控制點構(gòu)成。如圖2所示，本實施例中的左半部頭型由162個控制點、12條樣條曲線(Cl C12)及7個樣條曲面組成。修改該162個控制點的坐標，可實現(xiàn)列車頭部外形的改變。完成列車左半部頭型的實體建模后，對其進行參數(shù)化處理，然后由該左半部頭型出發(fā)，采用平移、建立樣條曲線、建立樣條曲面、對稱等操作，可以完成列車整車的參數(shù)化模型。本實施例中，列車頭部是通過外形控制參數(shù)和控制型線來實現(xiàn)的，外形控制參數(shù)包括頭型風(fēng)格、客室型式、頭部長度、寬度、高度、傾斜度等。控制型線主要由縱向、橫向、水平剖面的最大輪廓線，具體的，根據(jù)列車的參數(shù)化模型，選取描繪列車頭部形狀的外形控制參數(shù)及控制曲線作為優(yōu)化設(shè)計變量，將列車車頭的阻力系數(shù)和升力系數(shù)作為優(yōu)化目標。本實施例中選用的優(yōu)化設(shè)計變量包括長細比控制變量xscale、縱向?qū)ΨQ線Cl的坐標增量dzl、中部控制線C7的坐標增量dy7、鼻尖高度控制變量nscale、車底水平輪廓線C4的坐標增量dy4及水平最大外輪廓線C3的坐標增量dy3。具體的，長細比控制變量xscale控制列車頭部的流線型長度，將列車頭部的控制點縱坐標乘以xscale，可以實現(xiàn)流線型長度的變化，當(dāng)xscale大于I時，流線型長度變大，當(dāng)xscale小于I時,流線型長度變?。豢v向?qū)ΨQ線Cl的坐標增量dzl控制控制線Cl在垂向上的變化；中部控制線C7的坐標增量dy7控制控制線C7的內(nèi)凹和外凸；鼻尖高度控制變量nscale控制鼻尖高度的變化，即控制線C9的變化；車底水平輪廓線C4的坐標增量dy4控制車底水平輪廓線C4的變化；水平最大外輪廓線C3的坐標增量dy3控制水平最大外輪廓線C3的變化。本實施例在建立列車的整車的參數(shù)化模型后，是基于優(yōu)化設(shè)計軟件進行列車頭部的優(yōu)化設(shè)計及優(yōu)化分析的。首先，獲得所述列車整車的參數(shù)化模型的建模過程的建模腳本文件，所述建模腳本文件用于啟動三維建模軟件并基于所述建模腳本文件建立列車整車的參數(shù)化模型。建模腳本文件的生成可在列車整車的參數(shù)化模型的建模過程中，將整個的建模過程錄制到腳本文件中，生成建模腳本文件。創(chuàng)建可通過修改所述優(yōu)化設(shè)計變量以修改所述建模腳本文件的程序文件，該程序文件可通過MATLAB來實現(xiàn)，也可通過其它的一些軟件來實現(xiàn)，該程序文件用于基于所述優(yōu)化設(shè)計變量對建模腳本文件進行修改，可實現(xiàn)不同列車車頭模型的建立創(chuàng)建對所述參數(shù)化模型進行網(wǎng)格劃分的網(wǎng)格劃分腳本文件，所述網(wǎng)格劃分腳本文件用于啟動網(wǎng)格劃分軟件并對列車整車的參數(shù)化模型進行網(wǎng)格劃分。本實施例是通過ICEM軟件進行網(wǎng)格劃分的，打開ICEM軟件后，啟動錄制功能，進行模型導(dǎo)入、網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格檢查、網(wǎng)格保存等操作，該整個過程都被錄制到腳本文件中，生成網(wǎng)格劃分腳本文件。創(chuàng)建對所述參數(shù)化模型進行空氣動力學(xué)計算的流體計算腳本文件,所述流體計算腳本文件用于啟動空氣動力學(xué)計算軟件，以基于所述網(wǎng)格劃分軟件進行網(wǎng)格劃分的所述列車整車的參數(shù)化模型進行空氣動力學(xué)計算，得到優(yōu)化設(shè)計目標的值。本實施例具體是通過打開Fluent軟件，啟動錄制功能后，進行網(wǎng)格導(dǎo)入、網(wǎng)格檢查、比例修改、湍流模型設(shè)置、邊界設(shè)置、求解設(shè)置、初始化、監(jiān)控、迭代計算、導(dǎo)出結(jié)果等操作，該整個操作過程被錄制到腳本文件中，生成流體計算腳本文件。本實施例中，還創(chuàng)建了對所述參數(shù)化模型進行多體系動力學(xué)分析的分析腳本文件，所述分析腳本文件用于啟動多體系動力學(xué)軟件，進行動力學(xué)模型分析。具體的，在創(chuàng)建流體計算腳本文件后，打開多體系動力學(xué)軟件SIMPACK，SIMPACK軟件是針對機械/機電系統(tǒng)運動學(xué)/動力學(xué)仿真分析的多體動力學(xué)分析軟件包。打開多體系動力學(xué)軟件SIMPACK后，錄制動力學(xué)參數(shù)之間的計算過程，生成分析腳本文件，該分析腳本文件包括進行車輛動カ學(xué)計算的車輛動力學(xué)計算模塊、用于計算結(jié)果輸出的結(jié)果輸出模塊及用于計算結(jié)果后處理的計算結(jié)果后處理模塊。然后，通過優(yōu)化設(shè)計軟件調(diào)用所述建模腳本文件，用于啟動三維建模軟件，并調(diào)用所述程序文件、所述網(wǎng)格劃分腳本文件、所述流體計算腳本文件，以根據(jù)所述優(yōu)化設(shè)計變量，自動循環(huán)利用所述程序文件對列車整車的參數(shù)化模型進行修改得到新的列車整車的參數(shù)化模型、利用所述網(wǎng)格劃分腳本文件對所述新的列車整車的參數(shù)化模型進行網(wǎng)格化處理、以及利用所述流體計算腳本文件對所述新的列車整車的參數(shù)化模型進行空氣動力學(xué)計算，得到所述新的列車整車的參數(shù)化模型對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值，從而得到各優(yōu)化設(shè)計變量對應(yīng)的列車整車的參數(shù)化模型以及對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值。本實施例中，在調(diào)用流體計算腳本文件后，還調(diào)用了分析腳本文件，以在利用流體計算腳本文件對新的列車整車的參數(shù)化模型進行空氣動力學(xué)計算之后，還利用分析腳本文件根據(jù)設(shè)定的車輛動力學(xué)參數(shù)，進行動力學(xué)模型計算具體的，本實施例所采用的優(yōu)化設(shè)計軟件是ISIGHT優(yōu)化軟件，ISIGHT優(yōu)化軟件調(diào)用各腳本文件是通過建立的各腳本文件的批處理文件來實現(xiàn)的。在各腳本文件生成后，又分別生成了啟動建模腳本文件的Catia批處理文件、啟動程序文件的Matlab批處理文件、啟動網(wǎng)格劃分腳本文件的ICEM批處理文件以及啟動腳本流體計算腳本文件的Fluent批處理文件。然后將各批處理文件集成到ISIGHT優(yōu)化軟件設(shè)計平臺中，通過ISIGHT優(yōu)化設(shè)計軟件循環(huán)調(diào)用各腳本文件的批處理文件，實現(xiàn)對所述優(yōu)化設(shè)計變量的循環(huán)修改、根據(jù)所述優(yōu)化設(shè)計變量實現(xiàn)所述參數(shù)化模型的自動循環(huán)變形、對所述參數(shù)化模型進行空氣動力學(xué)計算網(wǎng)格的自動循環(huán)劃分、及對所述參數(shù)化模型進行空氣動力學(xué)的自動循環(huán)計算一系列操作，最終循環(huán)得到列車整車的參數(shù)化模型所對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值。
本實施例中，在對列車模型進行空氣動力學(xué)計算時采用標準的k_e湍流模型進行計算，其控制方程表示為
權(quán)利要求
1.一種列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟1、建立列車整車的參數(shù)化模型； 包括對列車頭部的實體模型進行參數(shù)化處理，建立所述列車頭部的參數(shù)化模型，以及在所述列車頭部的參數(shù)化模型的基礎(chǔ)上建立所述列車整車的參數(shù)化模型； 步驟2、設(shè)定可改變所述列車整車的參數(shù)化模型的優(yōu)化設(shè)計變量，并設(shè)定至少兩個優(yōu)化設(shè)計目標； 步驟3、根據(jù)所述優(yōu)化設(shè)計變量，循環(huán)對所述列車整車的參數(shù)化模型進行變形得到新的列車整車的參數(shù)化模型，以及對所述新的列車整車的參數(shù)化模型進行網(wǎng)格化處理和空氣動力學(xué)計算，得到所述新的列車整車的參數(shù)化模型所對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值； 步驟4、根據(jù)所述優(yōu)化設(shè)計變量以及循環(huán)得到的各優(yōu)化設(shè)計目標的值，通過優(yōu)化設(shè)計算法，進行多目標優(yōu)化迭代計算，得到最優(yōu)解集，并從所述最優(yōu)解集中得到包括最優(yōu)設(shè)計方案對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計變量以及對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值的最優(yōu)解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟3具體包括 步驟301、創(chuàng)建腳本文件； 包括獲得所述列車整車的參數(shù)化模型的建模過程的建模腳本文件，所述建模腳本文件用于啟動三維建模軟件并基于所述建模腳本文件建立列車整車的參數(shù)化模型； 創(chuàng)建可通過修改所述優(yōu)化設(shè)計變量以修改所述建模腳本文件的程序文件，所述程序文件用于基于所述優(yōu)化設(shè)計變量對建模腳本文件進行修改； 創(chuàng)建對所述參數(shù)化模型進行網(wǎng)格劃分的網(wǎng)格劃分腳本文件，所述網(wǎng)格劃分腳本文件用于啟動網(wǎng)格劃分軟件并對列車整車的參數(shù)化模型進行網(wǎng)格劃分； 創(chuàng)建對所述參數(shù)化模型進行空氣動力學(xué)計算的流體計算腳本文件，所述流體計算腳本文件用于啟動空氣動力學(xué)計算軟件，以基于所述網(wǎng)格劃分軟件對進行網(wǎng)格劃分的所述列車整車的參數(shù)化模型進行空氣動力學(xué)計算，得到優(yōu)化設(shè)計目標的值； 步驟302、通過優(yōu)化設(shè)計軟件調(diào)用所述建模腳本文件，用于啟動三維建模軟件，并調(diào)用所述程序文件、所述網(wǎng)格劃分腳本文件、所述流體計算腳本文件，以根據(jù)所述優(yōu)化設(shè)計變量，自動循環(huán)利用所述程序文件對列車整車的參數(shù)化模型進行修改得到新的列車整車的參數(shù)化模型、利用所述網(wǎng)格劃分腳本文件對所述新的列車整車的參數(shù)化模型進行網(wǎng)格化處理、以及利用所述流體計算腳本文件對所述新的列車整車的參數(shù)化模型進行空氣動力學(xué)計算，得到所述新的列車整車的參數(shù)化模型對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值，從而得到各優(yōu)化設(shè)計變量對應(yīng)的列車整車的參數(shù)化模型以及對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟301，還包括 創(chuàng)建對所述參數(shù)化模型進行多體系動力學(xué)分析的分析腳本文件，所述分析腳本文件用于啟動多體系動力學(xué)軟件，以進行動力學(xué)模型分析； 所述步驟301還包括調(diào)用所述分析腳本文件，以在利用所述流體計算腳本文件對所述新的列車整車的參數(shù)化模型進行空氣動力學(xué)計算之后，還利用所述分析腳本文件根據(jù)設(shè)定的車輛動力學(xué)參數(shù)，進行動力學(xué)模型計算。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述分析腳本文件包括進行車輛動力學(xué)計算的車輛動力學(xué)計算模塊、用于計算結(jié)果輸出的結(jié)果輸出模塊及用于計算結(jié)果后處理的計算結(jié)果后處理模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，在所述步驟I之前，還包括 對列車頭部進行人機工程分析，以確定列車頭部的基本外型，并建立所述列車頭部的實體模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述優(yōu)化設(shè)計變量具體包括描繪所述列車頭部的形狀的長細比控制變量、縱向?qū)ΨQ線的坐標增量、中部控制線的坐標增量、鼻尖高度控制變量、車底水平輪廓線的坐標增量及水平最大外輪廓線的坐標增量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述優(yōu)化設(shè)計目標包括阻力系數(shù)設(shè)計目標和升力系數(shù)設(shè)計目標。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車頭型優(yōu)化設(shè)計方法列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，步驟3中，對列車整車的參數(shù)化模型進行所述空氣動力學(xué)計算時，采用標準k-e湍流模型進行計算，所述標準k-e湍流模型的控制方程表示為
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟4中，所述優(yōu)化設(shè)計算法為多目標遺傳算法NSGA-1I。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述三維建模軟件為CATIA軟件； 所述網(wǎng)格劃分軟件為ICEM軟件； 所述空氣動力學(xué)計算軟件為Fluent軟件； 所述優(yōu)化設(shè)計軟件為Isight軟件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，包括如下步驟建立列車整車的參數(shù)化模型；設(shè)定可改變所述列車整車的參數(shù)化模型的優(yōu)化設(shè)計變量，并設(shè)定至少兩個優(yōu)化設(shè)計目標；根據(jù)所述優(yōu)化設(shè)計變量，循環(huán)對所述列車整車的參數(shù)化模型進行變形得到新的列車整車的參數(shù)化模型，以及對所述新的列車整車的參數(shù)化模型進行網(wǎng)格化處理和空氣動力學(xué)計算，得到新的列車整車的參數(shù)化模型所對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計目標的值；通過優(yōu)化設(shè)計算法，進行多目標優(yōu)化迭代計算，得到最優(yōu)設(shè)計方案。通過本發(fā)明提供的列車頭優(yōu)化設(shè)計方法，實現(xiàn)了列車頭型的多目標優(yōu)化設(shè)計，綜合考慮多個目標，從多目標中進行分析找出最優(yōu)設(shè)計方案，實現(xiàn)多目標的優(yōu)化設(shè)計。
文檔編號G06F17/50GK103020368SQ201210560359
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者李國清, 李明, 孔繁冰, 劉斌, 韓璐 申請人:唐山軌道客車有限責(zé)任公司