双尺度优化导流板

减重7%，峰值力降17.5%

以双尺度拓扑优化同时满足清障刚度与吸能需求，相比原结构质量降低7%，且优化后的缓冲梁结构将中部弯曲变形转化为压缩变形，有效缓解导流板对车体后部的挤压。

Yanzhao, Guo · 张乐乐 · 窦伟元

Zhongnan Daxue Xuebao (Ziran Kexue Ban)/Journal of Central South University (Science and Technology) 2024

参数信息

质量降低

7 %

峰值力降低

17.5 %

技术优势

刚度与吸能协同

通过双尺度优化将整体高刚度与局部降低冲击力结合，同时满足清障和吸能要求。

峰值力降17.5%

刚性墙冲击仿真中，新导流板的峰值力比原导流板降低17.5%，有效降低冲击载荷。

缓解后部挤压

优化缓冲梁将导流板中部的弯曲变形转变为压缩变形，从而减轻对车体后部的挤压。

应用场景

• 列车前部防护结构：用于清除轨道障碍并降低冲击峰值，保护车体前端。
• 冲击吸能组件：通过弯曲转压缩变形提升吸能效率，降低峰值力。
• 轨道交通结构设计：提供双尺度优化方法，为轨道车辆前端结构设计提供新方案。
• 轻量化吸能结构：质量降低7%，同时保持清障与吸能性能，实现轻量化。