logo móvil
Contáctanos

Optimización numérica para el rendimiento de impacto de un amortiguador de anillo de goma de un acoplador de tren

Autores: Xu, Ping; Qu, Chengju; Yao, Shuguang; Yang, Chengxing; Wang, Ao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Choque
Vibración
Materiales de goma
Absorción de energía
Fuerza máxima
Algoritmo de optimización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los choques y las vibraciones causados por el movimiento mecánico representan enormes amenazas potenciales para la vida útil y la fiabilidad del ensamblaje de los sistemas mecánicos. Los materiales de goma se han utilizado ampliamente en aviones, trenes y otros campos de la ingeniería, debido a sus excelentes propiedades en la absorción de choques y vibraciones. Este artículo tiene como objetivo estudiar el amortiguador de anillo de goma aplicado a un cierto tipo de locomotora china. En primer lugar, se estableció y verificó el modelo de elementos finitos a través de datos experimentales. Basado en el modelo de simulación verificado, se estudió la influencia de los parámetros constitutivos (relación altura y radio de contorno) del anillo de goma sobre su absorción de energía y fuerza de compresión máxima bajo carga de impacto en un entorno numérico. Finalmente, se llevó a cabo el diseño del experimento mediante el método optimizado del hipercubo latino, y se estableció el modelo de superficie de respuesta, que demostró de manera intuitiva la influencia de los parámetros relevantes del anillo de goma en la tendencia de cambio de la absorción de energía y la fuerza máxima. Basado en el modelo proxy, se encontraron rápidamente los parámetros que mejoran la capacidad de resistencia a choques del amortiguador de anillo de goma mediante el algoritmo de optimización NSGA-II, evitando los problemas de un largo tiempo de cálculo y baja eficiencia de optimización al utilizar el método convencional de elementos finitos. Los resultados de la optimización indicaron que cuando = 107.57 mm y = 85.70 mm, / = 0.0571, la absorción de energía del amortiguador optimizado aumentó en un 59.03%, y la fuerza máxima disminuyó en un 14.37%, en comparación con la estructura original. Se espera que el amortiguador de anillo de goma optimizado reduzca la fuerza de compresión máxima, mejore la capacidad de absorción de energía y mitigue el daño al sistema ferroviario causado por choques y vibraciones.

Documentos Relacionados

Temas Virtualpro