[发明专利]一种轨枕综合优化设计方法

摘要

本发明公开了一种轨枕综合优化设计方法，涉及铁路运输领域，包括以下步骤：A：进行综合仿真实验，运用灰色关联法选择最优的轨枕质量与使整体轨道结构动力学响应最低的轨道结构参数；B：以参数优化区间作为变量区间，以步骤A中给出的轨枕设计的约束条件求得轨枕的详细尺寸；C：将步骤B中得到的详细尺寸返回到步骤A中，判断本次输出质量与上次输出质量是否完全相同，若不完全相同，则重复步骤B和步骤C，直到输出完全相同的质量和配套刚度值。本发明以质量作为静载设计优化和动力学优化的纽带，并最终给出以特定轨枕质量下的详细尺寸与在特定轨枕质量下能使动力学响应最优的轨道结构参数，将局部需求和全局最优结合到一起。

主权项

1.一种轨枕综合优化设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤A：将轨枕质量和轨道结构参数作为变量进行综合仿真实验；运用正交抽样的方法确定动力学仿真实验方案，设置动力学响应指标参数，设置优化的约束条件，运用灰色关联法进行目标函数的设置进而选择最优的轨枕质量与使整体轨道结构动力学响应最低的轨道结构参数；步骤B：确定轨枕长度、轨枕底面宽度、轨枕顶面宽度和轨枕高度的优化区间，以上述条件的优化区间作为变量区间，以步骤A中给出的轨枕质量、轨枕轨下和枕中的弯矩要求作为轨枕设计的约束条件，求得最大轨枕承载能力作为目标函数，寻找出此种质量下的最大承载能力的轨枕大致尺寸，再根据轨枕结构的几何连续性、质量约束和有限元计算轨枕局部应力分析从而得到轨枕的详细尺寸；步骤C：将步骤B设计出特定轨枕质量下的详细尺寸返回到步骤A中，进行整体轨道结构动力学优化，输出优选的轨枕质量和轨道结构参数，判断本次输出质量与上次输出质量是否完全相同，若完全相同，则直接输出质量与配套刚度值；若不完全相同，则将与上次输出的不同质量返回到步骤B中进行轨枕的优化设计，之后进行步骤C的判定，直到输出完全相同的质量和配套刚度值。