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一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法技术

技术编号:46561201 阅读:3 留言:0更新日期:2025-10-10 21:14
本发明专利技术提供了一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法,包括如下步骤:基于非均匀有理B样条曲线对高速列车头部外形进行参数化,形成特征参数集,并依据约束确定参数变化的上下界;基于非嵌入式多项式混沌对参数不确定度进行量化;基于Sobol指数对参数进行敏感性分析,识别关键参数。本发明专利技术基于三维参数化、非侵入式多项式混沌和Sobol指数敏感性分析等,建立了一种高速列车头部外形关键参数识别方法,能够高效地识别影响气动性能的关键参数,后续能够以此更精准地优化列车气动性能,为解决流线型设计参数众多、优化设计计算成本高昂问题提供了新的研究思路和参考依据,对改善高速列车气动性能具有重要工程指导意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高速列车气动性能设计,特别涉及一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法


技术介绍

1、高速铁路作为一种快速、高效、环保的交通方式,在现代交通系统中扮演着越来越重要的角色。随着运行速度的进一步提升,高速列车的运行阻力和能耗将急剧增加,因此降低其气动阻力是实现高速列车绿色、经济、节能发展必须解决的难题之一。高速列车运行时,作为最先受到气流冲击的部位,头部外形对气动阻力影响十分显著,其流线型外形设计对高速列车气动性能的影响至关重要,是高速列车气动性能优化的关键对象。在头部外形已高度流线化的前提下,要进一步提升头部气动性能,开展高速列车头部流线型的精细化设计十分必要。

2、然而,为兼顾外形美观与性能高效,当前高速列车头部外形往往采用了曲面高度复杂的构型,相关几何参数众多且紧密耦合,这对外形参数优化设计的时效和成本提出了巨大挑战。现有技术中,针对高速列车头部流线型的精细化设计问题,受限于风洞实验方法成本高昂,普遍采用基于数值模拟的优化方法,并与数据驱动的设计方法相结合。但受限于头部外形参数设计变量众多,开展这类优化设计所需构建的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法,其特征在于,S1包括如下子步骤:

3.根据权利要求2所述的一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法,其特征在于,控制曲线上选择特征控制点设置参数,并将控制点的位移视作局部特征参数的反映。

4.根据权利要求2或3所述的一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法,其特征在于,S1中高速列车头部外形参数包括整体参数、宏观特征参数和局部特征参数。

5.根据权利要求1所述的一...

【技术特征摘要】

1.一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法,其特征在于,s1包括如下子步骤:

3.根据权利要求2所述的一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法,其特征在于,控制曲线上选择特征控制点设置参数,并将控制点的位移视作局部特征参数的反映。

4.根据权利要求2或3所述的一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法,其特征在于,s1中高速列车头部外形参数包括整体参数、宏观特征参数和局部特征参数。

5.根据权利要求1所述的一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法,其特征在于,s2中设定系统的随机响应模型是由m个独立的随机输入变量ξ1,ξ2,...,ξm构成的函数,表示为多项式混沌展开通过多元正交多项式来表示随机响应模型:

6.根据权利要求5所述的一种高速列车头部外形影响气动性能的关键参数识别方法,其特征在于,s2中对于阶数为p=(m+p)!/(m!p!)的线性组合项,多元正交多项式按以下方式...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘宏康赵雅甜于骞孔志强张业蔡军爽白夜刘堂红李卓伦
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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