布申申 田怀文 周 杰

（西南交通大学可视化研究所 成都 610031）

1 引言

停车顶检测车是一种用来检测编组站停车顶是否正常工作的户外自动化检测设备［1］，其基本结构如图1所示，整个检测车由行走系统、底架、抓轨系统、加载系统、控制系统、驱动系统六个部分组成，设备工作时，抓轨系统的四个抓钩抱紧钢轨，加载触头向下按压停车顶帽头，停车顶会给予检测车竖直向上20000N的反作用力。设备在工作时，首先由铁路工作人员将检测车人工搬运放置在列车钢轨上，然后自动完成检测工作，所以在满足检测车使用功能和检测精度的前提下，设备轻量化可以在很大程度上减少编组站工作人员劳动量，提升检测效率。

图1 检测车模型

停车顶检测车的底架是所有系统的支撑设备，且底架占据整个检测设备质量的很大比重。应用ANSYS Workbench有限元分析软件对检测车底架进行了静力学分析和形状优化设计［2～3］，使检测车底架力学性能得到很大提升，然后建立尺寸优化设计数学模型［4～6］，对形状优化后的底架进行了响应面分析和灵敏度分析，运用多目标遗传算法（MOGA），在Workbench中对底架关键尺寸进行了尺寸优化设计［7］，在力学性能基本不变的前提下，实现了检测车底架的轻量化设计。

2 底架参数化建模及原结构分析

2.1 建立参数化三维模型

运用主流三维设计软件SolidWorks对停车顶检测车的底架进行参数化建模，弥补ANSYS Workbench建模模块的不足。为了实现底架的Solid-Works模型带参导入Workbench的同时，灵活控制底架各型材的结构尺寸，在对底架建模时调用SolidWorks的结构构件工具，根据结构需求，自定义设置各型材截面尺寸。……