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基于应面法的高速列车凸包型车顶结构气动减阻优化 陈婧，杜礼明，王修召 （大连交通大学詹天佑学院（中车学院），辽宁大连 116028） 摘要：高速列车气动阻力（FA）随速度提升显著增加，但传统流线型设计面临空间利用率与減阻效率的矛盾，以 CR400BF 型高速列车（high speed train, HIST）为研究对象，将车顶部分区域的原流线型光滑结构改为凸包型非光滑结构，采用响应面法（response surface method，RSM）对其气动减阻性能进行优化，通过不同结构参数对FA 的影响分析，确定影响 FA 的关链参数。运用 RSM构殘 HST 凸包型车顶结构 FA 与关键参数之间的数学模型，通过设计试验方案、采集数据及进行回归分析，得到准确可靠的响应面模型，在此基础上，采用优化算法对 HST 凸包型车顶结构的气动减阻性能进行优化，结果表明：基于 RSM 构建的凸包结构多参数协同优化模型，优化效率较传统方法提升95%；最优参数组合（凸包半径109.6 mm.凸包高度 580.1mm、凸包阵列距离347.8 mm）使气动阻力降低 25.1%，仿真与试验误差<3%；凸包结构通过延缓边界层分离、重构尾流涡结构实现减阻，尾涡长度减少 18.1%. 关键词：气动阻力；响应面法；高速列车；非光滑表面；凸包结构 中图分类号：U270.2
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发表于 2025-7-23 05:42
