基于拓扑优化的抗蛇形减振器安装座的抗疲劳设计

谢素明，丁明超，李本怀

(1.大连交通大学 机车车辆工程学院，辽宁 大连 116028；2.中车长春轨道客车股份有限公司 工程实验室，吉林 长春 130062)

为使动车组具有较好的乘坐舒适性，在动车组设计中已日渐采用安装于车体底架和转向架之间的抑制车体侧向滚动的抗侧滚扭杆装置以及可吸收和衰减振动能量的抗蛇形减振器.我国动车组不同客运专线的运营里程长，且运用环境差异大，因此，位于动车组车体底部的连接部件及连接螺栓承受的工作载荷恶劣，它们的疲劳设计不容忽视.

目前，动车组车体结构疲劳性能的研究受到较为广泛的关注.彭雨洋[1]利用有限元方法确定了车体底架牵枕缓局部受载的边界条件，给出车体部件试验载荷的等效方法，为底架牵枕缓部位疲劳试验的工装方案提供理论依据；Roger Zimmer li[2]分析了运营12年的地铁电动车组铝合金车体支撑区域产生疲劳裂纹的原因，提出了进行必要修复的解决方案；宋烨[3]等采用Goodman疲劳曲线图对某350km/h动车组头车车体进行疲劳强度评估.尽管现在对动车组车体连接部件疲劳强度的研究还未受到足够重视，但是已经开始对CRH6型城际动车组车体抗蛇行减振器座结构进行现车改造[4].

本文利用拓扑优化技术与子模型技术相结合的方法，总结了动车组车体部件结构抗疲劳设计的技术流程；然后，借助变密度法对某动车组车体抗蛇形减振器安装座进行优化设计，并在整车车体计算模型的基础上，利用子模型技术和非线性接触分析技术，基于BS7608标准对安装座结构进行疲劳分析.