| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| 第1章 绪论 | 第15-25页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第15-17页 |
| 1.2 课题研究意义 | 第17-18页 |
| 1.3 国内外研究现状和存在的问题 | 第18-22页 |
| 1.3.1 国内外研究现状 | 第18-22页 |
| 1.3.2 存在的问题 | 第22页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第22-25页 |
| 第2章 基本理论及计算方法 | 第25-38页 |
| 2.1 列车空气动力学基本理论 | 第25-32页 |
| 2.1.1 基本方程 | 第25-26页 |
| 2.1.2 湍流模型 | 第26-31页 |
| 2.1.3 气动力(矩)系数定义 | 第31-32页 |
| 2.2 气动噪声源基本理论 | 第32-33页 |
| 2.3 多体系统动力学基本理论 | 第33-34页 |
| 2.3.1 运动方程 | 第33页 |
| 2.3.2 高速列车多体系统动力学模型 | 第33-34页 |
| 2.4 多目标优化基本概念及优化算法 | 第34-37页 |
| 2.4.1 多目标优化基本概念 | 第34-36页 |
| 2.4.2 多目标优化算法 | 第36-37页 |
| 2.5 小结 | 第37-38页 |
| 第3章 高速列车头型基本气动性能多目标优化 | 第38-59页 |
| 3.1 基于NURBS的高速列车头型参数化设计 | 第38-41页 |
| 3.1.1 原始头型高速列车实体建模 | 第38-39页 |
| 3.1.2 高速列车头型参数化设计方法 | 第39-41页 |
| 3.2 高速列车空气动力学计算模型 | 第41-45页 |
| 3.2.1 计算方法验证 | 第41-42页 |
| 3.2.2 数学模型 | 第42页 |
| 3.2.3 数值模型 | 第42-44页 |
| 3.2.4 流场网格自动划分和空气动力学自动计算 | 第44-45页 |
| 3.3 高速列车头型基本气动性能多目标优化 | 第45-49页 |
| 3.3.1 优化设计流程 | 第45页 |
| 3.3.2 多目标优化计算 | 第45-47页 |
| 3.3.3 优化结果分析 | 第47-49页 |
| 3.4 基于近似模型的高速列车头型多目标优化 | 第49-58页 |
| 3.4.1 最优拉丁超立方试验设计 | 第50-51页 |
| 3.4.2 近似模型构建及预测精度分析 | 第51-54页 |
| 3.4.3 优化结果分析 | 第54-58页 |
| 3.5 小结 | 第58-59页 |
| 第4章 高速列车头型关键设计参数对气动性能的影响 | 第59-79页 |
| 4.1 不同头型高速列车参数化模型建立 | 第59-63页 |
| 4.1.1 不同头型高速列车原始模型建立 | 第59-60页 |
| 4.1.2 不同头型高速列车模型参数化设计 | 第60-63页 |
| 4.2 高速列车空气动力学计算模型 | 第63-65页 |
| 4.2.1 数学模型 | 第63-64页 |
| 4.2.2 数值模型 | 第64-65页 |
| 4.3 高速列车头型多目标优化计算 | 第65-66页 |
| 4.3.1 优化设计流程 | 第65-66页 |
| 4.3.2 优化算法设置 | 第66页 |
| 4.4 优化结果分析 | 第66-70页 |
| 4.4.1 优化前后气动阻力和声功率对比 | 第66-67页 |
| 4.4.2 优化前后的压力分布特性 | 第67-69页 |
| 4.4.3 优化前后的噪声源分布特性 | 第69-70页 |
| 4.5 头型关键参数对气动性能的影响规律分析 | 第70-78页 |
| 4.5.1 相关性分析 | 第70-71页 |
| 4.5.2 贡献率分析 | 第71-73页 |
| 4.5.3 主效应分析 | 第73-74页 |
| 4.5.4 交互效应分析 | 第74-78页 |
| 4.6 小结 | 第78-79页 |
| 第5章 横风下高速列车气动特性研究及头型多目标优化 | 第79-108页 |
| 5.1 横风下高速列车空气动力学计算模型 | 第79-81页 |
| 5.1.1 数学模型 | 第79页 |
| 5.1.2 数值模型 | 第79-81页 |
| 5.2 横风下高速列车非定常气动特性分析 | 第81-91页 |
| 5.2.1 气动载荷时域特性 | 第81-83页 |
| 5.2.2 气动载荷频域特性 | 第83-89页 |
| 5.2.3 流场结构分析 | 第89-91页 |
| 5.3 基于自由变形方法的高速列车头型参数化设计 | 第91-94页 |
| 5.4 横风下高速列车气动头型多目标优化 | 第94-107页 |
| 5.4.1 优化设计流程 | 第94-95页 |
| 5.4.2 试验设计及结果分析 | 第95-99页 |
| 5.4.3 近似模型构建及预测精度分析 | 第99页 |
| 5.4.4 多目标优化计算 | 第99-102页 |
| 5.4.5 优化结果分析 | 第102-107页 |
| 5.5 小结 | 第107-108页 |
| 第6章 基于伴随方法的高速列车气动头型优化 | 第108-117页 |
| 6.1 伴随求解方法描述 | 第108-109页 |
| 6.2 径向基函数网格变形方法 | 第109-111页 |
| 6.3 高速列车空气动力学计算模型 | 第111-112页 |
| 6.3.1 数学模型 | 第111页 |
| 6.3.2 数值模型 | 第111-112页 |
| 6.4 优化计算及结果分析 | 第112-116页 |
| 6.4.1 优化设计流程 | 第112-113页 |
| 6.4.2 伴随求解成本函数定义 | 第113页 |
| 6.4.3 优化结果分析 | 第113-116页 |
| 6.5 小结 | 第116-117页 |
| 第7章 高速列车受电弓安装位置及导流罩气动外形优化 | 第117-137页 |
| 7.1 高速列车受电弓安装位置优化 | 第117-127页 |
| 7.1.1 列车空气动力学计算模型 | 第117-119页 |
| 7.1.2 计算工况 | 第119-121页 |
| 7.1.3 受电弓气动力时域特性 | 第121-123页 |
| 7.1.4 受电弓滑板气动力时域特性 | 第123-125页 |
| 7.1.5 受电弓滑板气动力频域特性 | 第125-126页 |
| 7.1.6 受电弓周围非定常流场结构 | 第126-127页 |
| 7.2 高速列车受电弓导流罩气动外形优化 | 第127-135页 |
| 7.2.1 受电弓导流罩模型参数化设计 | 第127-129页 |
| 7.2.2 列车空气动力学计算模型 | 第129-131页 |
| 7.2.3 优化设计流程 | 第131页 |
| 7.2.4 多目标优化计算 | 第131-132页 |
| 7.2.5 优化结果分析 | 第132-135页 |
| 7.3 小结 | 第135-137页 |
| 结论与展望 | 第137-140页 |
| 致谢 | 第140-141页 |
| 参考文献 | 第141-150页 |
| 攻读博士学位期间发表论文及科研成果 | 第150-151页 |