面向位移及应力控制的高速重载制动盘表面细观结构优化设计

为了提升高速列车盘式制动器制动盘的表面刚度,并在减小制动振动目标下使其满足强度要求,提出了适用于高速列车制动盘表面细观结构设计的面向位移及应力的多目标优化方法。该方法通过建立制动力矩作用下制动盘表面有限元模型,并施加外侧圆周位移约束及表面全局应力约束,利用折衷规划理论建立包含位移及一阶固有频率的多目标函数,采用形貌优化技术对制动盘表面实施优化。结合机械零件可加工性对优化结果进行重构,通过结构与模态仿真分析校验了重构后具有表面细观结构特征的高速列车制动盘的性能,从而验证了所提出表面细观结构优化方法的有效性。