一、高速列车机车用复合材料车头盖的研制（论文文献综述）
肖守讷,江兰馨,蒋维,何子坤,阳光武,杨冰,朱涛,王明猛[1]（2021）在《复合材料在轨道交通车辆中的应用与展望》文中研究说明围绕玻璃纤维、碳纤维、铝基陶瓷等复合材料在轨道交通车辆中的应用展开了综述;介绍了针对上述复合材料开展的基础与应用研究历程及进展,分析了应用在大型复合材料构件的结构特点;针对头车/司机室、中间车车体、转向架、制动结构、其他结构,系统性地总结整理了复合材料种类、成型工艺、设计方法、优化方法等,全面阐述了复合材料在轨道交通车辆各个部件上的应用情况,并对目前应用存在的问题和未来应用发展方向进行了探讨。研究结果表明:复合材料的主要研究方法以理论研究为基础,在大型结构件中以有限元仿真研究为主,应用多尺度研究方法深入分析复合材料在微观、细观和宏观层面的性能;将复合材料应用到结构中时,在兼具刚度和轻量化的条件下,多采用三明治结构;复合材料之间、复合材料与金属材料的连接结构多采用胶接连接、螺栓连接、胶-螺混合连接等,其中混合连接结构强度大,稳定性高,在工程中应用最为广泛;复合材料已在轨道交通车辆中有一定的应用,纤维复合材料多用于头车/司机室、车体、转向架,而铝基陶瓷复合材料多用于制动结构;在未来应建立适用于轨道交通行业的复合材料相关标准与规范,研发新工艺,采用整体设计模式,扩大复合材料的使用范围,将更多高性能、低成本和轻质化的复合材料应用到轨道交通车辆中。
许鹏,许睿[2]（2020）在《高速动车组碳纤维材料车头连接结构及强度分析》文中进行了进一步梳理对碳纤维复合材料车头在高速铁路上的应用进行了研究,建立三维模型并进行有限元分析,研究了材料以及连接结构处的位移和应力应变的变化,同时给出了碳纤维复合材料的铺层建议,为高速铁路选择使用碳纤维车头提供了依据.
刘冠男[3]（2020）在《地铁车头性能仿真分析与优化设计》文中进行了进一步梳理为了满足轨道车辆的轻量化需求,复合材料由于其优越的性能,被大量地应用在轨道车辆上。同时,随着地铁逐渐成为重要的城市轨道交通工具,其性能要求也逐渐提升。地铁车头作为地铁车辆的重要组成,其结构性能对保证列车的安全运行至关重要。利用力学性能更好、密度更小,比强度、比刚度更高,阻燃、隔音性能更好的新型复合材料,并通过材料配比及铺层设计与结构优化相结合,在满足部件的可靠性、安全性、降低维护检修成本等要求的同时进一步实现结构的轻量化及提升车头的静、动态性能。基于此,本文基于有限元理论、复合材料层合板理论、稳健优化理论和结构优化理论等,借助仿真分析的手段,对地铁车头外罩、骨架进行性能分析及优化设计。本文主要工作如下:首先,进行地铁车头结构性能仿真分析及等代设计。合理简化地铁车头结构,利用Hyper Mesh建立有限元模型,基于EN12663-2010标准,加载7种组合工况;此外,基于Hyper Laminate复合材料建模技术对复合材料车头外罩进行等代设计,提出全碳纤维及玻/碳层间混杂纤维两种设计方案,并对等代设计后的复合材料车头外罩有限元模型进行模态分析及静强度分析;对等代设计结果进行初步对比分析,完成初次优化设计,为复合材料车头外罩的多目标优化设计奠定了基础。其次,提出了一种考虑多工况的复合材料地铁车头外罩多目标优化方法。以等代设计后的玻/碳层间混杂纤维地铁车头外罩为研究对象,分别进行静态和动态单目标优化设计并得到多目标优化设计所需参考数据;此外,运用层次分析法确定每个工况的权重系数,并采用折衷规划法定义静态刚度与动态频率的综合目标函数,进行多目标自由尺寸优化;最终通过尺寸优化、铺层顺序优化,得到铺层优化具体方案。最后,基于田口设计方法和遗传算法对地铁车头骨架进行稳健优化设计。为了提升车头骨架承载能力,并提高车头骨架的稳健性,分别采用两种方法进行车头骨架稳健优化设计。对车头骨架进行灵敏度分析,筛选出对目标响应影响较大的设计变量;并通过田口稳健优化设计方法完成车头骨架的参数设计,利用直观分析法确定型材板厚参数的最佳组合;基于遗传算法的车头骨架稳健优化,以信噪比最大为优化目标建立响应面稳健优化模型,利用遗传算法对其进行优化设计,最终得到型材板厚参数的最佳组合;此外,分别将上述两种方法得到的优化结果与原始目标响应的均值与方差进行对比,结果表明:优化后的目标响应稳健性均有不同程度的提高。
温昕[4]（2019）在《基于OptiStruct的地铁车车头结构优化设计》文中研究说明复合材料在航空航天、汽车、船舶中已得到了广泛的应用,但在轨道车辆中的应用尚处在发展探索阶段。随着地铁车辆技术的不断提升,其车头性能也受到更多的关注,同时对车辆轻量化也提出了更高的要求。传统的单组份结构材料难以充分满足上述需求,因此有必要研究复合材料在地铁车车头上的应用。利用新型复合材料的优异性能,并通过材料配比及铺层设计与结构优化相结合,可满足部件的可靠性、安全性、降低维护检修成本等要求的同时进一步实现结构的轻量化。基于此,本文运用有限元理论、经典层合板理论、结构可靠性理论和结构优化设计理论等,借助仿真分析的手段,对地铁车车头进行性能分析及结构优化设计。主要工作如下:（1）地铁车车头结构性能仿真分析及优化。根据给定的相关数据及几何模型,建立车头的有限元模型,利用OptiStruct求解器对车头进行8种工况下的静强度分析。同时,利用基于拉丁超立方采样的Monte Carlo法对脚蹬结构的子模型进行可靠性分析,得到脚蹬的失效概率偏高,基于此,为了降低结构的失效概率,以脚蹬加权柔度值最小化为目标,以其质量为约束条件,基于OptiStruct进一步对脚蹬结构进行尺寸优化,优化结果表明,优化后的脚蹬结构满足了可靠性要求。（2）复合材料车头外罩的等代设计。基于HyperLaminate复合材料建模技术建立玻璃纤维车头外罩的有限元模型,并对其进行机械动载荷和风压工况下的结构性能分析。利用等代设计的方法对外罩进行材料配比优化,分别采用全碳纤维、玻碳层间混杂、玻碳夹芯混杂三种铺层方案对原玻璃纤维外罩的铺层重新设计,在相同的载荷工况下对三种铺层方案的外罩进行有限元仿真优化分析,并利用蔡-吴失效准则进行复合材料的强度验证,最后从经济性、减重效果、力学性能和环保性等方面对比得出了后两种铺层方案为车头外罩进一步结构优化设计的初始方案。（3）复合材料车头外罩的结构优化设计。为了充分发挥复合材料轻量化的潜能,在等代设计结果的基础上进一步对外罩进行铺层优化设计,利用数学规划法和最优化准则法,通过求解灵敏度建立车头外罩近似显式模型以及对优化目标的解耦,以外罩的加权柔度、质量和铺层顺序为目标函数,以其体积分数、位移、复合材料应变为约束条件,分别对玻碳层间混杂和玻碳夹芯混杂铺层的车头外罩进行自由尺寸优化、尺寸优化以及铺层顺序优化,得到了车头外罩最佳的铺层厚度和铺层顺序。优化结果表明,优化后的车头外罩在满足力学性能和各种工艺要求的条件下,达到了轻量化的目的。
闫泽,张丽[5]（2018）在《化工新材料在先进轨道交通中的应用现状和发展趋势》文中提出以国内外轨道交通及轨道交通用化工新材料两方面的发展现状为研究基础,对我国未来化工新材料在轨道交通方面的应用重点进行了分析,并对其市场规模进行了预判,并提出了未来发展建议。
李天亮[6]（2016）在《碳纤维复合材料在轨道客车上应用前景分析》文中研究指明简单介绍了碳纤维复合材料的制备及性能,并给出了其在轨道交通装备上的一些应用。同时对碳纤维复合材料发展的国内外形势做了一定的研究,针对我国碳纤维复合材料的发展提出了一些见解。
邬志华[7]（2016）在《颗粒填充纤维增强复合材料动态力学性能及其夹芯结构抗撞击性能研究》文中研究说明高速化和轻量化是轨道交通车辆的必然发展趋势。本文以长沙2号线地铁司机室为研究对象,旨在满足司机室结构抗撞击性能和阻燃要求的前提下,实现结构的轻量化设计。具体来讲,本文系统地开展了颗粒填充树脂基复合材料力学性能及其改性研究、颗粒填充纤维增强复合材料内颗粒分布特性研究、颗粒填充纤维增强复合材料拉伸和压缩性能及其改性研究以及纤维增强复合材料夹芯结构抗撞击性能结构优化设计研究。主要研究工作包括:开展了氢氧化铝颗粒填充不饱和聚酯树脂（ATH/UP）复合材料力学性能研究。采用电动搅拌分散工艺制备了ATH/UP复合材料试样,研究颗粒含量和粒径对复合材料拉伸、弯曲和冲击韧性的影响。结果表明,ATH/UP复合材料力学性能对颗粒含量和粒径变化较敏感。当颗粒含量增加时,拉伸强度减小,弯曲强度则先增加后减小,拉伸模量、弯曲模量和冲击强度则一直增加。当颗粒粒径增加时,拉伸强度先增加后减小,而拉伸模量、弯曲强度和模量以及冲击强度则一直减小。开展了ATH/UP复合材料界面改性研究。采用湿法改性的方式对ATH颗粒表面进行改性处理,研究偶联剂种类、改性温度以及偶联剂用量对复合材料拉伸、弯曲和冲击韧性的影响。结果表明,与未改性复合材料相比,改性复合材料的力学性能都有显着提高,且采用硅烷偶联剂KH-570的改性效果优于钛酸酯偶联剂PN-401。改性复合材料力学性能受改性温度和偶联剂用量控制。随着改性温度和偶联剂用量的增加,拉伸强度、弯曲强度和模量、冲击强度先增加后减小。当偶联剂为KH-570时,最佳改性温度和偶联剂用量分别为50℃和2.0 wt%。当偶联剂为PN-401时,最佳改性温度和偶联剂用量分别为70℃和1.0 wt%。开展了氢氧化铝颗粒填充玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂（ATH-GF/UP）复合材料颗粒分布特性研究。考察了电动搅拌和高速剪切搅拌两种分散工艺对ATH-GF/UP复合材料内颗粒分布以及拉伸和压缩性能的影响。结果表明,采用电动搅拌,颗粒沿树脂流动方向和厚度方向均呈递减规律分布;而采用高速剪切搅拌,颗粒在面内流动方向呈下降趋势分布,但在厚度方向无明显变化规律。复合材料力学性能随搅拌速度的提高而提高。开展了ATH-GF/UP复合材料拉伸性能应变率效应研究。利用电子万能试验机和冲击拉伸试验装置对未改性和改性ATH-GF/UP复合材料进行了准静态和动态拉伸性能实验。结果表明,ATH-GF/UP复合材料拉伸性能具有明显的应变率效应。拉伸强度随应变率增加而增加,且与ln?（5）具有良好的线性关系。考察了颗粒含量和粒径对未改性复合材料拉伸性能的影响。结果表明,动态载荷作用下,拉伸强度随颗粒含量增加先增加后减小。当颗粒含量为40 wt%,动态拉伸强度最高。颗粒粒径对复合材料动态拉伸性能的影响不明显。考察了界面改性对ATH-GF/UP复合材料拉伸性能的影响。结果表明,采用KH-570改性,动态拉伸强度随改性温度和偶联剂用量增加先增加后减小。当改性温度为50℃、偶联剂用量为1.5 wt%时,动态拉伸强度最高。采用PN-401改性,动态拉伸强度随改性温度增加先增加后减小,随偶联剂用量增加则一直增加。当改性温度为80℃、偶联剂用量为2.0 wt%时,动态拉伸强度最高。开展了ATH-GF/UP复合材料压缩性能应变率效应研究。利用电子万能试验机和霍普金森压杆试验装置对未改性和改性ATH-GF/UP复合材料进行了准静态和动态面内、面外压缩性能实验。结果表明,ATH-GF/UP复合材料压缩性能具有明显的应变率效应。压缩强度和模量都随应变率增加而增加,且与ln?（5）具有良好的线性关系。考察了颗粒含量和粒径对未改性复合材料压缩性能的影响。结果表明,复合材料压缩性能随颗粒含量增加而增加。在动态加载条件下,面内压缩性能随颗粒粒径减小而减小,面外压缩性能随颗粒粒径减小而增加。考察了界面改性对ATH-GF/UP复合材料压缩性能的影响。结果表明,采用KH-570改性,压缩性能随改性温度增加先增加后减小;面内压缩性能和准静态面外压缩性能随偶联剂用量增加先增加后减小,但动态面外压缩性能一直降低。当改性温度为50℃、偶联剂用量为2.0 wt%时,面内压缩性能最优;当改性温度为30℃、偶联剂用量为2.0wt%时,动态面外压缩性能最优。采用PN-401改性,压缩性能都随改性温度、偶联剂用量增加先增加后减小。当改性温度为70℃、偶联剂用量为1.0 wt%时,面内和面外压缩性能最优。开展了ATH-GF/UP复合材料夹芯结构抗撞击性能有限元分析研究。基于ANSYS/LS-DYNA和LS-DYNA软件,建立简化的有限元模型,进行抗撞击仿真分析。结果得到,弹体未穿透靶板,侵彻深度为25.60 mm,反弹速度为28 m/s。与撞击试验结果相比,侵彻深度和反弹速度的误差分别为2.4%和3.7%。考察了面板材料性能参数以及面板厚度对夹芯结构抗撞击性能的影响。结果表明,外面板的面内压缩模量应变率效应常数、面内拉伸强度应变率效应常数和内面板的面内拉伸强度应变率效应常数、面内拉伸强度的影响最显着。非对称夹芯结构在保持面板总厚度不变时,增加外面板厚度,抗撞击性能得到明显提高,且高于同等面板厚度的对称夹芯结构。将非对称夹芯结构应用到地铁司机室设计中,进行结构重量优化设计,得到最优设计方案为:外面板厚度为2.52 mm,内面板厚度为0.21mm,泡沫芯子厚度为25 mm。该夹芯结构平板件重量为7.63 kg,与原设计方案相比,减轻了22.3%。
张丽荣,刘小霞,朱伟,陈丽雯[8]（2013）在《聚合物基复合材料在列车构件中的应用》文中认为本文简介了高速列车用复合材料低成本制备技术——真空导入模塑工艺,阐明了研究列车用复合材料阻燃性能的必要性并介绍了聚合物阻燃机理。探讨了聚合物基复合材料在列车构件制备中的应用现状及发展前景。
王明猛[9]（2012）在《碳纤维复合材料在高速列车上的应用研究》文中研究说明本文对500km/h高速试验列车碳纤维复合材料车头罩进行了设计、分析和探讨。在借鉴国内外碳纤维复合材料结构的设计和强度分析方法的基础上,结合真空导入成型工艺特点以及现有车头罩的性能,充分发挥碳纤维复合材料比强度和比刚度高的特性,设计了高速列车用碳纤维复合材料车头罩。根据IEC61373-1999《铁道车辆设备冲击和振动试验标准》和GB/T3317-2006《电力机车通用技术条件》的相关规定,对车头罩进行冲击工况、气动静载荷工况以及端部排障压缩工况下的强度、变形仿真计算分析。以仿真计算结果为依据,采用真空导入工艺方法,试制了CFRP车头罩样件,并对其进行137kN端部排障压缩试验。试验结果表明,该结构的力学性能符合要求。说明该结构整体设计的合理性；数值仿真计算的准确性；同时也证明了数值仿真计算可以为复合材料的工程应用提供有意义的指导依据。本文具体研究内容如下：（1）综述了国内外复合材料的理论分析以及工程应用的发展状况和研究方向,并针对复合材料在高速列车上的主承力件以及非主承力件的应用情况进行了分析和总结,阐述了碳纤维复合材料应用到500km/h高速试验列车车头罩上的重大意义及可行性。（2）简述了复合材料力学的基础理论,主要包括各向异性弹性力学基础,单层板的弹性特性,层合板的弹性特性等。复合材料与各向同性材料不同,其弹性特性比较复杂。准确的掌握单层板以及层合板的弹性特性,将为复合材料的开发和应用提供十分重要的理论及技术支持。（3）简单介绍复合材料在ANSYS中的分析方法和流程。根据典型层合板的弹性特性,针对一简单对称层合板受x、y方向拉力问题的算例,分别通过解析法理论计算和有限元法仿真计算,对比两种方法得到的各层正轴应力和偏轴应力,相对误差均在0.63%以内。因此,可以证明有限元法的仿真计算结果的合理性和可信度,可以用ANSYS分析软件对高速列车用碳纤维复合材料车头罩进行有限元分析。（4）为了追求更高的列车速度,保持整体的流线型,将现有的可开合的两瓣型车头罩设计成上下分离的车头罩,这样不仅有利于提高下罩体与车体的联接强度,而且能更好地实现排障功能,同时拆卸方便,较之前直接报废的整体车头罩更加节约能源,减少浪费。根据高速列车车头罩的外部形状、内部连接要求和受载条件,对碳纤维复合材料车头罩的结构进行设计,并且根据IEC61373-1999《铁道车辆设备冲击和振动试验标准》和GB/T3317-2006《电力机车通用技术条件》的相关规定,确定了5个冲击工况,1个气动静载荷工况以及1个端部排障压缩工况,进行静力学计算分析。分析结果表明高速列车碳纤维复合材料车头罩满足以上两个标准的振动冲击强度要求、气动静强度要求以及对排障的要求。以仿真计算结果为依据,考虑一定的安全系数,采用真空导入工艺试制车头罩样件,并对其进行137kN端部排障压缩试验,试验结果表明,该结构的力学性能符合要求。
邬志华,曾竟成,刘钧[10]（2011）在《高速列车及其用复合材料的发展》文中进行了进一步梳理介绍了国内外高速列车及其用复合材料的发展,分析了列车高速化带来的问题以及实现列车高速化的主要途径,阐述了夹芯结构复合材料的性能特点及取代传统层合板结构复合材料的趋势,并提出了将三维整体复合材料夹芯结构用于制造高速列车车体结构件,从而弥补传统泡沫夹芯结构制造大尺寸构件刚度不足的缺点。
二、高速列车机车用复合材料车头盖的研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高速列车机车用复合材料车头盖的研制（论文提纲范文）
（1）复合材料在轨道交通车辆中的应用与展望（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 复合材料研究方法 |
| 1.1 力学性能理论研究 |
| 1.2 有限元仿真分析方法 |
| 1.3 多尺度研究方法 |
| 2 复合材料结构特性 |
| 2.1 复合材料三明治结构 |
| 2.2 复合材料连接结构 |
| 3 复合材料在车体结构中的应用 |
| 3.1 车头和司机室 |
| 3.2 中间车车体 |
| 4 复合材料在转向架结构上的应用 |
| 5 复合材料在制动结构中的应用 |
| 6 复合材料在其他结构上的应用 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究方法和结构特性 |
| 7.2 应用中存在的问题 |
| 7.3 发展的方向 |
（2）高速动车组碳纤维材料车头连接结构及强度分析（论文提纲范文）
| 1 碳纤维复合材料 |
| 1.1 碳纤维材料组成 |
| 1.2 碳纤维材料特性 |
| 2 碳纤维车头结构 |
| 2.1 碳纤维车头结构 |
| 2.2 碳纤维车头强度分析 |
| 2.2.1 有限元模型 |
| 2.2.2 载荷施加及侧向应力分析 |
| 3 结论 |
（3）地铁车头性能仿真分析与优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 相关研究及应用现状 |
| 1.2.1 轨道车辆性能分析的研究现状 |
| 1.2.2 复合材料在轨道车辆上的应用现状 |
| 1.2.3 复合材料多目标优化设计的研究现状 |
| 1.2.4 稳健优化研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.3.1 论文的主要内容 |
| 1.3.2 论文的技术路线 |
| 本章小结 |
| 第二章 复合材料力学基础及多目标优化理论 |
| 2.1 复合材料力学基础 |
| 2.1.1 各向异性单层板弹性力学基础 |
| 2.1.2 经典层合板力学分析 |
| 2.1.3 对称铺层层合板力学分析 |
| 2.2 复合材料强度理论及破坏失效准则 |
| 2.2.1 Tsai-Wu强度理论 |
| 2.2.2 Tsai-Hill强度理论 |
| 2.2.3 Hoffman强度理论 |
| 2.3 多目标优化理论简介 |
| 2.3.1 多目标优化问题概述 |
| 2.3.2 多目标优化问题求解方法 |
| 2.4 基于Opti Struct的复合材料结构优化理论 |
| 2.4.1 基于Opti Struct的结构优化理论 |
| 2.4.2 基于Opti Struct的复合材料优化理论 |
| 本章小结 |
| 第三章 地铁车头性能分析及等代设计 |
| 3.1 地铁车头结构简介及静强度分析 |
| 3.1.1 地铁车头结构有限元建模 |
| 3.1.2 约束及载荷工况 |
| 3.1.3 地铁车头静强度分析 |
| 3.2 复合材料车头外罩等代设计 |
| 3.2.1 玻璃纤维外罩铺层设计 |
| 3.2.2 碳纤维等代设计 |
| 3.2.3 玻/碳层间混杂纤维等代设计 |
| 3.3 复合材料车头外罩结构性能分析 |
| 3.3.1 玻璃纤维外罩模态分析与静强度分析 |
| 3.3.2 碳纤维外罩模态分析与静强度分析 |
| 3.3.3 玻/碳层间混杂纤维外罩模态分析与静强度分析 |
| 3.3.4 三种设计方案对比分析 |
| 本章小结 |
| 第四章 复合材料地铁车头外罩的多目标优化设计 |
| 4.1 多目标优化设计路线及方法 |
| 4.1.1 折衷规划法 |
| 4.1.2 层次分析法 |
| 4.2 玻/碳层间混杂纤维外罩的单目标优化设计 |
| 4.2.1 静态单目标优化设计 |
| 4.2.2 动态单目标优化设计 |
| 4.3 复合材料地铁车头外罩的多目标优化设计 |
| 4.3.1 确定多目标优化设计的目标函数 |
| 4.3.2 铺层多目标自由尺寸优化 |
| 4.3.3 铺层尺寸优化 |
| 4.3.4 铺层顺序优化 |
| 4.4 多目标优化结果分析 |
| 4.4.1 优化后车头外罩结构性能分析 |
| 4.4.2 优化结果分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 地铁车头骨架的稳健优化 |
| 5.1 稳健优化基本理论 |
| 5.1.1 稳健优化设计基本原理 |
| 5.1.2 稳健优化设计的基本方法 |
| 5.1.3 稳健优化设计参数的不确定性处理方法 |
| 5.2 基于田口稳健设计的地铁车头骨架稳健优化设计 |
| 5.2.1 地铁车头骨架灵敏度分析 |
| 5.2.2 参数设计 |
| 5.2.3 优化方案选取 |
| 5.3 基于遗传算法的地铁车头骨架稳健优化设计 |
| 5.3.1 正交试验设计 |
| 5.3.2 响应面模型的拟合 |
| 5.3.3 基于遗传算法的车头骨架稳健优化设计 |
| 5.4 地铁车头骨架稳健优化结果分析 |
| 5.4.1 田口稳健设计优化结果 |
| 5.4.2 基于遗传算法的稳健设计优化结果 |
| 5.4.3 优化结果分析 |
| 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（4）基于OptiStruct的地铁车车头结构优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 相关研究现状及应用 |
| 1.2.1 复合材料在列车上的应用发展 |
| 1.2.2 轨道车辆性能分析的研究现状 |
| 1.2.3 复合材料优化设计的研究现状 |
| 1.2.4 复合材料优化设计在轨道车辆上的研究现状 |
| 1.2.5 结构可靠性分析的研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.3.1 论文的主要内容 |
| 1.3.2 论文的技术路线 |
| 本章小结 |
| 第二章 复合材料分析与软件实现 |
| 2.1 各向异性弹性力学基础 |
| 2.2 单层复合材料的宏观力学分析 |
| 2.2.1 单层复合材料的应力应变关系 |
| 2.2.2 单层复合材料的强度理论 |
| 2.3 层合板的宏观力学分析 |
| 2.3.1 经典层合板理论 |
| 2.3.2 经典层合板刚度分析 |
| 2.3.3 经典层合板强度分析 |
| 2.4 OptiStruct结构优化方法 |
| 本章小结 |
| 第三章 地铁车车头结构性能分析及优化设计 |
| 3.1 地铁车车头结构的静强度分析 |
| 3.1.1 车头有限元模型 |
| 3.1.2 载荷工况 |
| 3.1.3 静强度仿真分析 |
| 3.2 扶手和脚蹬结构的静强度分析 |
| 3.2.1 提取子模型 |
| 3.2.2 静强度仿真分析 |
| 3.3 脚蹬结构的可靠性分析及优化 |
| 3.3.1 结构可靠性分析理论 |
| 3.3.2 基于Monte Carlo法的脚蹬可靠性分析 |
| 3.3.3 脚蹬结构的尺寸优化 |
| 本章小结 |
| 第四章 复合材料车头外罩的等代设计 |
| 4.1 玻璃纤维车头外罩结构性能分析 |
| 4.1.1 外罩玻璃纤维铺层的确定 |
| 4.1.2 外罩结构性能分析 |
| 4.2 混杂纤维复合材料 |
| 4.2.1 混杂纤维复合材料分类 |
| 4.2.2 混杂效应 |
| 4.3 车头外罩的等代设计 |
| 4.3.1 全碳纤维等代设计 |
| 4.3.2 玻碳层间混杂纤维等代设计 |
| 4.3.3 玻碳夹芯混杂纤维等代设计 |
| 4.3.4 三种等代方案结果对比分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 复合材料车头外罩的结构优化设计 |
| 5.1 复合材料层合板的结构优化设计 |
| 5.1.1 优化设计问题数学基础 |
| 5.1.2 结构优化设计流程 |
| 5.2 玻碳层间混杂外罩的结构优化设计 |
| 5.2.1 铺层的自由尺寸优化 |
| 5.2.2 铺层的尺寸优化 |
| 5.2.3 铺层的次序优化 |
| 5.3 玻碳夹芯混杂外罩的结构优化设计 |
| 5.3.1 铺层的自由尺寸优化 |
| 5.3.2 铺层的尺寸优化 |
| 5.3.3 铺层的次序优化 |
| 5.4 两种铺层方案优化结果对比分析 |
| 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（5）化工新材料在先进轨道交通中的应用现状和发展趋势（论文提纲范文）
| 1 国内外轨道交通发展概述 |
| 1.1 世界轨道交通发展现状及趋势 |
| 1.2 我国轨道交通发展现状及趋势 |
| 1.3 轨道交通发展方向 |
| 1.4 轨道交通用新材料标准、规范发展水平 |
| 2 轨道交通用化工新材料的应用现状及发展方向 |
| 2.1 减振降噪材料 |
| 2.2 内装材料 |
| 2.3 车体结构材料 |
| 2.4 车体隔热材料 |
| 2.5 涂料 |
| 2.6 胶粘剂和密封剂 |
| 2.7 路基建设用材料 |
| 2.8 轨道用材料 |
| 3 化工新材料在轨道交通领域未来发展重点 |
| 4 我国轨道交通用化工新材料的发展建议 |
（7）颗粒填充纤维增强复合材料动态力学性能及其夹芯结构抗撞击性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词索引 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 含阻燃颗粒纤维增强复合材料夹芯结构研究背景 |
| 1.1.1 纤维增强复合材料夹芯结构应用现状 |
| 1.1.2 含阻燃颗粒纤维增强复合材料夹芯结构研究的关键技术 |
| 1.2 颗粒填充纤维增强复合材料动态力学性能研究现状 |
| 1.2.1 纤维增强复合材料动态力学性能 |
| 1.2.2 颗粒填充纤维增强复合材料动态力学性能 |
| 1.3 纤维增强复合材料夹芯结构抗撞击性能研究现状 |
| 1.3.1 蜂窝夹芯结构抗撞击性能研究现状 |
| 1.3.2 泡沫夹芯结构抗撞击性能研究现状 |
| 1.4 本文选题依据与研究内容 |
| 第二章 颗粒填充树脂基复合材料力学性能研究 |
| 2.1 主要原材料与实验方法 |
| 2.1.1 主要原材料 |
| 2.1.2 试样制备 |
| 2.1.3 性能实验研究与表征 |
| 2.2 未改性颗粒填充树脂基复合材料力学性能 |
| 2.2.1 颗粒含量对ATH/UP复合材料力学性能的影响 |
| 2.2.2 颗粒粒径对ATH/UP复合材料力学性能的影响 |
| 2.3 改性颗粒填充树脂基复合材料力学性能 |
| 2.3.1 硅烷偶联剂改性ATH/UP复合材料力学性能 |
| 2.3.2 钛酸酯偶联剂改性ATH/UP复合材料力学性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 颗粒填充纤维增强复合材料分散工艺研究 |
| 3.1 主要原材料与实验方法 |
| 3.1.1 主要原材料 |
| 3.1.2 试样制备 |
| 3.1.3 性能实验研究与表征 |
| 3.2 颗粒填充纤维增强复合材料颗粒分布情况研究 |
| 3.2.1 面内方向分布情况 |
| 3.2.2 厚度方向分布情况 |
| 3.3 分散工艺对颗粒填充纤维增强复合材料力学性能的影响 |
| 3.3.1 拉伸性能 |
| 3.3.2 面内压缩性能 |
| 3.3.3 面外压缩性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 颗粒填充纤维增强复合材料动态拉伸性能研究 |
| 4.1 主要原材料与实验方法 |
| 4.1.1 主要原材料 |
| 4.1.2 试样制备 |
| 4.1.3 性能实验研究与表征 |
| 4.2 未改性颗粒填充纤维增强复合材料动态拉伸性能 |
| 4.2.1 颗粒含量对ATH-GF/UP复合材料动态拉伸性能的影响 |
| 4.2.2 颗粒粒径对ATH-GF/UP复合材料动态拉伸性能的影响 |
| 4.3 改性颗粒填充纤维增强复合材料动态拉伸性能 |
| 4.3.1 硅烷偶联剂改性ATH-GF/UP复合材料动态拉伸性能 |
| 4.3.2 钛酸酯偶联剂改性ATH-GF/UP复合材料动态拉伸性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 颗粒填充纤维增强复合材料动态压缩性能研究 |
| 5.1 主要原材料与实验方法 |
| 5.1.1 主要原材料 |
| 5.1.2 试样制备 |
| 5.1.3 性能实验研究与表征 |
| 5.2 未改性颗粒填充纤维增强复合材料动态压缩性能 |
| 5.2.1 颗粒含量对ATH-GF/UP复合材料动态压缩性能的影响 |
| 5.2.2 颗粒粒径对ATH-GF/UP复合材料动态压缩性能的影响 |
| 5.3 改性颗粒填充纤维增强复合材料动态压缩性能 |
| 5.3.1 硅烷偶联剂改性ATH-GF/UP复合材料动态压缩性能 |
| 5.3.2 钛酸酯偶联剂改性ATH-GF/UP复合材料动态压缩性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 颗粒填充纤维增强复合材料夹芯结构抗撞击性能研究 |
| 6.1 颗粒填充纤维增强复合材料夹芯结构抗撞击性能试验研究 |
| 6.1.1 主要原材料 |
| 6.1.2 试样制备 |
| 6.1.3 高速撞击试验 |
| 6.1.4 试验结果 |
| 6.2 颗粒填充纤维增强复合材料夹芯结构抗撞击性能仿真分析 |
| 6.2.1 LS-DYNA简介 |
| 6.2.2 有限元分析 |
| 6.2.3 有限元分析结果 |
| 6.2.4 未改性和改性颗粒填充纤维增强复合材料夹芯结构抗撞击性能比较 |
| 6.3 颗粒填充纤维增强复合材料夹芯结构抗撞击结构设计研究 |
| 6.3.1 材料参数设计 |
| 6.3.2 结构参数设计 |
| 6.3.3 结构优化设计 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（9）碳纤维复合材料在高速列车上的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 复合材料研究概述 |
| 1.1.1 复合材料的分类 |
| 1.1.2 复合材料的优点 |
| 1.1.3 复合材料的应用 |
| 1.2 本文的研究意义 |
| 1.3 国内外发展现状 |
| 1.3.1 国外发展现状 |
| 1.3.2 国内发展现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 复合材料力学基础理论 |
| 2.1 各向异性弹性力学基础 |
| 2.1.1 各向异性弹性力学基本方程 |
| 2.1.2 各向异性弹性体的本构关系 |
| 2.2 单层板的弹性特性 |
| 2.2.1 单层板的正轴刚度 |
| 2.2.2 不同直角坐标系下的应力转换和应变转换 |
| 2.2.3 单层板的偏轴刚度 |
| 2.3 层合板的弹性特征 |
| 2.3.1 一般层合板的弹性特性 |
| 2.3.2 几种典型层合板的弹性特性 |
| 第3章 ANSYS中的复合材料分析方法 |
| 3.1 有限元基本方法 |
| 3.2 ANSYS的通用分析过程 |
| 3.3 复合材料在ANSYS中的分析方法 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 问题描述 |
| 3.4.2 解析法计算 |
| 3.4.3 使用ANSYS计算 |
| 3.4.4 小结 |
| 第4章 高速列车碳纤维复合材料车头罩力学分析 |
| 4.1 高速列车碳纤维复合材料车头罩概述 |
| 4.1.1 车头罩结构设计 |
| 4.1.2 车头罩制作工艺流程设计 |
| 4.2 车头罩有限元分析模型的处理 |
| 4.2.1 网格划分原则 |
| 4.2.2 单元的选择 |
| 4.2.3 有限元模型的建立 |
| 4.3 基于三维模型车头罩结构强度分析 |
| 4.3.1 工况的确定 |
| 4.3.2 评估标准 |
| 4.3.3 各工况计算结果 |
| 4.4 车头罩排障器压缩试验分析 |
| 4.4.1 试验过程 |
| 4.4.2 试验结果 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（10）高速列车及其用复合材料的发展（论文提纲范文）
| 0 前言 |
| 1 高速列车的发展 |
| 1.1 国外高速列车的发展 |
| 1.2 国内高速列车的发展 |
| 2 高速列车用复合材料的发展 |
| 2.1 国外高速列车用复合材料的发展现状 |
| 2.1.1 司机室 |
| 2.1.2 车顶 |
| 2.1.3 车体 |
| 2.1.4 转向架 |
| 2.2 国内高速列车用复合材料的发展现状 |
| 2.3 高速列车用复合材料的发展趋势 |
| 3 结语 |
四、高速列车机车用复合材料车头盖的研制（论文参考文献）
- [1]复合材料在轨道交通车辆中的应用与展望[J]. 肖守讷,江兰馨,蒋维,何子坤,阳光武,杨冰,朱涛,王明猛. 交通运输工程学报, 2021(01)
- [2]高速动车组碳纤维材料车头连接结构及强度分析[J]. 许鹏,许睿. 大连交通大学学报, 2020(04)
- [3]地铁车头性能仿真分析与优化设计[D]. 刘冠男. 大连交通大学, 2020(06)
- [4]基于OptiStruct的地铁车车头结构优化设计[D]. 温昕. 大连交通大学, 2019(08)
- [5]化工新材料在先进轨道交通中的应用现状和发展趋势[J]. 闫泽,张丽. 化学工业, 2018(05)
- [6]碳纤维复合材料在轨道客车上应用前景分析[J]. 李天亮. 装备制造技术, 2016(04)
- [7]颗粒填充纤维增强复合材料动态力学性能及其夹芯结构抗撞击性能研究[D]. 邬志华. 国防科学技术大学, 2016(12)
- [8]聚合物基复合材料在列车构件中的应用[A]. 张丽荣,刘小霞,朱伟,陈丽雯. 2013年全国阻燃学术年会会议论文集, 2013
- [9]碳纤维复合材料在高速列车上的应用研究[D]. 王明猛. 西南交通大学, 2012(10)
- [10]高速列车及其用复合材料的发展[J]. 邬志华,曾竟成,刘钧. 材料导报, 2011(21)