孙业琛，孙丽萍，王玉艳，曾子铭，卢佳妮

(大连交通大学 机车车辆工程学院，辽宁 大连 116028)*

随着铁路行业引进消化吸收再创新的不断深入，我国轨道交通装备制造技术已处于世界领先水平.高速度是我国铁路装备追求的主要目标之一，高速动车组对安全的要求随着速度的提升而不断提高，而轨道上的任何障碍物都会对高速运行的动车组产生危害，甚至引发脱轨事故，故高速动车组前端需安装排障器［1］.列车轻量化设计对降低制造和运营成本、减少对线路的冲击以及提高运行速度和启动制动的加速度有重大意义，相对于普速列车而言，高速动车组必须考虑轻量化［2］.在实际运用中，排障器结构存在大量的材料冗余，有较大轻量化设计的空间.本文以某高速动车组的排障器为研究对象，在铁路车体防撞性要求所规定的工况下进行静强度计算分析，并对材料冗余区域进行拓扑优化和尺寸优化，达到排障器轻量化设计的目的.

1 排障器结构简介

排障器结构位于动车组司机室下方，主要构件有排障板、导流板、下盖板、支撑板及内部骨架等，其功能为动车组运行时将轨道上的障碍物清出轨道，防止障碍物卷入或侵入转向架，以保护动车组设备和人员安全.同时，排障器具有一定的变形吸能作用，保证车体免受损伤或只受不危害行车安全的轻微损伤，以应对动车组高速运行中障碍物带来的冲击风险.排障器通过螺栓与司……