谭 珊 王智祥

(1.长江大学工程技术学院，434020,荆州; 2.重庆交通大学机电与汽车工程学院，400074,重庆∥第一作者,助教)



基于HyperWorks软件的单轨道岔梁结构优化方案

谭 珊1王智祥2

(1.长江大学工程技术学院，434020,荆州; 2.重庆交通大学机电与汽车工程学院，400074,重庆∥第一作者,助教)

以重庆轨道集团委托川东船厂制造的单轨道岔梁为例,利用有限元分析软件HyperWorks对道岔梁的结构进行了静强度分析。静强度分析的结果表明,梁体强度完全满足使用要求,但材料存大较大的浪费。在保证承载力及必要安全裕度的前提下,利用HyperWorks软件中的OptiStruct模块对道岔梁进行了拓扑优化和进一步的尺寸优化。优化后,梁体质量降低了18.4%,优化效果明显。

单轨; 道岔梁; 数学模型; 拓扑优化; 尺寸优化

First-author′s address College of Technology & Engineering, Yangtze University,434020,Jingzhou,China

道岔是轨道交通系统中非常重要的组成部分。道岔的基本型式有单开、对开、三开和五开道岔等,本研究涉及的道岔为五开道岔。重庆轨道交通集团委托川东造船厂生产的单轨交通道岔梁,是由钢板焊接而成的箱形结构件,通过对道岔梁进行静强度分析发现,梁体强度完全满足承载力要求,但材料却存在极大的浪费。在保证梁的承载力及必要安全裕度的前提下,本文在静强度分析的基础上,利用有限元分析软件HyperWorks的优化功能对道岔梁进行了结构优化设计,降低了结构质量,减少了工作量,节约了制造成本。

1 道岔梁的静强度分析

1.1 有限元模型的建立

该道岔梁总长30 m,共分成5个梁段,每段6 m,安装在两条线路的特定位置。……