基于代理模型的車輪斷面外形多目標(biāo)優(yōu)化.pdf

1、城市軌道交通在給人們的生活帶來便利的同時，也給城市環(huán)境帶來了不可忽視的振動噪聲環(huán)境污染問題。而振動噪聲又以車輪噪聲為主，因此，對車輪進(jìn)行減振降噪是降低城軌車輛噪聲污染的一種有效措施。本文以某地鐵S形輻板車輪為研究對象，引入NURBS曲線建立車輪斷面形狀參數(shù)化幾何模型，將振級落差作為車輪減振降噪的評價指標(biāo)，在代理模型基礎(chǔ)上對車輪斷面外形進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，得到相應(yīng)的優(yōu)化方案，并進(jìn)行噪聲與強度驗證。本文的主要研究內(nèi)容有:
　　(1)根據(jù)鐵

2、道部標(biāo)準(zhǔn)TB453-85，利用NURBS樣條曲線原理，建立車輪斷面參數(shù)化幾何模型，通過改變控制頂點坐標(biāo)以及權(quán)因子值改變車輪斷面幾何形狀，利用MATLAB編寫程序，生成車輪的斷面形狀。
　　(2)以車輪輻板與輪輞、輪轂連接處過渡圓角的權(quán)因子值作為設(shè)計變量，車輪模態(tài)、質(zhì)量、振級落差作為響應(yīng)值，應(yīng)用最優(yōu)拉丁超立方試驗設(shè)計方法建立車輪模態(tài)、質(zhì)量、振級落差的代理模型，并對代理模型進(jìn)行誤差分析。
　　(3)建立以車輪輻板與輪輞、輪轂連接

3、處過渡圓角的權(quán)因子值作為設(shè)計變量，車輪前8階固有頻率作為約束，車輪質(zhì)量、振級落差作為目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。
　　(4)在代理模型基礎(chǔ)上，采用基于偏好的先決策后搜索的傳統(tǒng)優(yōu)化方法線性加權(quán)法進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化方案，并進(jìn)行聲輻射與強度驗證。
　　(5)在代理模型基礎(chǔ)上，采用非偏好的先搜索后決策的多目標(biāo)遺傳算法NSGA-Ⅱ進(jìn)行優(yōu)化，獲得Pareto最優(yōu)解集，并根據(jù)偏好選擇合適的方案進(jìn)行聲輻射與強度驗證。結(jié)果表明，優(yōu)化方案起