庞巴迪使用modeFrontier优化高速列车
使用软件 | modeFRONTIER |
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概要
“轨道交通是一种长期持续运行,反响良好的交通解决方案。因此,如果能减少我们的列车的空气阻力,我们就可以提高能源效率,进一步减少二氧化碳的排放量“。
亚力山大•奥雷兰诺,庞巴迪公司的空气动力学首席专家,该公司是航空和铁路运输领域的世界领先者。
降低能源消耗意味着车辆的气动外形优化,因而不可避免地面临着两个主要的对立因素:风阻最优的模型,没有较好的侧风稳定性,反之亦然。此外,高载客量和最佳气动外形以及外观和功能之间也不总能同时取优。这些都是庞巴迪选择modeFRONTIER软件的部分原因,该软件作为一个多目标多学科优化设计平台,被应用于屡获殊荣的ZEFIRO 380列车的设计。
“通过多目标优化方法在庞巴迪高速列车中的应用,得到了一个极具竞争力的产品,由于需要的标准牵引功率降低,即保证了能源效率的提高,又降低了成本。”
亚力山大•奥雷兰诺,庞巴迪公司的空气动力学首席专家,该公司是航空和铁路运输领域的世界领先者。
优化的目标是得到一个Pareto优化设计,或者叫均衡设计,同时具有较低的风阻和较高的侧风稳定性。为了得到这样的设计,使用了modefrontier软件,不仅可以集成庞巴迪所使用的各种CAE工具,还用来驱动几何变形和仿真过程,并为,并为结果的解释提供必要的图形工具。modeFrontier,由ESTECO公司开发,综合了三维建模以及对于风阻和侧风稳定性的仿真,使用遗传算法来最终得到Pareto优化解。庞巴迪公司的专家们考虑了建模阶段多达六十种不同的设计参数,包括列车的外壳、驾驶室、碰撞结构以及人体工程学约束。公司最终得以降低空气阻力20%,减少约10%的能源消耗。通过使用modeFRONTIER,庞巴迪工程师可以从一系列设计中进行选择,以适应特定的造型喜好,同时又能保证能源消耗的优化且最大化稳定性和安全性的准则。