摘要 高速列车的优化设计是本文要解决的数学问题,为了明确高速列车的优化设计问题,本文针对高速列车的优化设计问题进行了分析建模,对高速列车的优化设计问题进行了参考文献研究,建立了高速列车的优化设计问题的相应模型,推导出高速列车的优化设计问题的计算公式,编写了高速列车的优化设计问题的计算程序,经过程序运行,得到高速列车的优化设计问题程序计算结果。具体有: 对于问题一,这是高速列车的优化设计问题最重要的问题,根据题目,对问题一进行了分析,参考已有的资料,建立了高速列车的优化设计问题一的数学模型,推导出问题一的计算公式,编写出高速列车的优化设计问题一的计算程序。求出了高速列车的优化设计问题一的计算结果。 对于问题二,高速列车的优化设计问题二比问题一复杂的,是高速列车的优化设计问题的核心,分析的内容多,计算机的东西也多。在高速列车的优化设计问题一的基础上,根据高速列车的优化设计问题,对问题二进行了分析,参考已有的资料,建立了高速列车的优化设计问题二的数学模型,推导出问题二的计算公式,编写出高速列车的优化设计问题二的计算程序。求出了问题二的计算结果,并以图表形式表达结果。 对于问题三,高速列车的优化设计问题三是问题一和问题二的深入。在问题一和问题二的基础上,根据高速列车的优化设计问题,对问题三进行了分析,参考已有的资料,建立了问题三的数学模型,推导出高速列车的优化设计问题三的计算公式,编写出高速列车的优化设计问题三的计算程序。求出了高速列车的优化设计问题三的计算结果,并以图表形式表达结果,并且进行了分析讨论。 对于问题4,高速列车的优化设计问题4是问题一、问题二和问题三的扩展。在问题一、问题二和问题三的基础上,根据高速列车的优化设计问题,对高速列车的优化设计问题4进行了分析,参考已有的资料,建立了高速列车的优化设计数学模型,推导出高速列车的优化设计问题4的计算公式,编写出问题4的计算程序。求出了问题4的计算结果,并以图表形式表达结果,并且进行了分析讨论。 关键词:数学模型,物理模型,计算模型 一 问题重述 2022年4月12日,中国高铁复兴号CR450动车组成功下线在开放线路上实现了435 km/h的单列车速度和870 km/h的相对速度,创造高速铁路动车组列车穿越开放线路速度的世界纪录和隧道。新一代标准动车组“复兴号”是新一代高速列车中国自主研发的具有完全知识产权的列车。它整合了大量国内现代高新技术,取得重大突破牵引、制动、网络、转向架和车轴等关键技术。这是另一个专业中国科技创新成就。 二 问题分析 问题一中首先要找出高速列车的优化设计问题有关的参考文献,特别是中文的文献,研究特别接近高速列车的优化设计问题的文章,其中研究生的论文最好,问题一是高速列车的优化设计问题中的最基础问题,是涉及概念问题。搞清楚概念,才能进行建立模型。对问题一的有关数据要进行处理。 问题二只是高速列车的优化设计问题一的复杂化,在概念上没区别,但在理论分析和数据处理中区别很大。问题二是高速列车的优化设计问题的重要部分,结果一般无法手算。只能编写程序计算。工作量大,特别是程序要花一天左右时间写完。问题三是高速列车的优化设计问题的发挥问题,题目中不完全给出条件,由作者自己发挥,因而问题的计算结果差别很大。 三 模型假设 (1)高速列车的优化设计问题中的数据准确无误; (2)高速列车的优化设计问题中每种数据是相同的; (3)高速列车的优化设计问题中给出的条件是不变的。 四 符号说明 W,高速列车的优化设计数据个数 X,高速列车的优化设计问题中第一类数据 C,高速列车的优化设计问题中计算结果 五 问题的解答 问题1的解答 根据高速列车的优化设计问题一给出的条件,以及前面的假设,分析研究已有的数学模型(连续模型,离散模型,随机模型,优化模型),然后建立高速列车的优化设计问题的最基本模型,根据模型找出相应的计算公式,对公式进行修改和推导,对简单工况进行手工估计和计算,对计算出的数据进行分析和研究,找出参数取值范围。然后编写程序,针对实际问题进行计算,计算结果用图表给出。 问题2的解答 根据高速列车的优化设计问题二给出的条件,以及前面的假设,分析研究已有的数学模型(连续模型,离散模型,随机模型,优化模型),然后根据问题一的结果,建立高速列车的优化设计问题的复杂模型,根据模型找出相应的计算公式,对公式进行修改和推导,对复杂工况进行手工估计和计算,对计算出的数据进行分析和研究,找出参数取值范围。然后编写程序,针对实际问题进行计算,计算结果用图表给出。 问题3的解答 根据高速列车的优化设计问题三给出的条件,以及前面的假设,分析研究已有的数学模型(连续模型,离散模型,随机模型,优化模型),然后根据问题一和问题二的结论,建立高速列车的优化设计问题的深入模型,根据模型找出相应的计算公式,对公式进行修改和推导,对深入工况进行手工估计和计算,对计算出的数据进行分析和研究,找出参数取值范围。然后编写程序,针对实际问题进行计算,计算结果用图表给出。 问题4的解答 根据高速列车的优化设计问题4给出的条件,以及前面的假设,分析研究已有的数学模型(连续模型,离散模型,随机模型,优化模型),然后根据问题一至问题3的结论,建立高速列车的优化设计问题的深入模型,根据模型找出相应的计算公式,对公式进行修改和推导,对深入工况进行手工估计和计算,对计算出的数据进行分析和研究,找出参数取值范围。然后编写程序,针对实际问题进行计算,计算结果用图表给出。 6 模型评价及改进 6.1模型评价 6.1.1模型优点分析 (1)高速列车的优化设计问题一中从多方面评价的结果更贴近实际; (2)高速列车的优化设计问题二中运用了多项指标进行建立模型,结果更加全面合理; (3)设计了高速列车的优化设计问题的智能显示系统,实用范围广且较为简便。 6.1.2模型缺点分析 (1)高速列车的优化设计在作多层次综合分析时,高速列车的优化设计模型有一定的主观性; (2)高速列车的优化设计模型的应用性不是很广泛。 6.2模型改进 从整体出发来对高速列车的优化设计问题进行分析,观察问题的提出方式基本都属于一个类型,即某一种或者两种参数对其他一种参数的影响。 7参考文献 1 高速列车动力学性能参数优化迭代设计研究 网络首发 姜杰;丁国富;邹益胜;张海柱;黎荣 西南交通大学学报 2022/10/14 14:56 期刊 167 2 高速列车交会时车轮磨耗研究及悬挂优化设计 马潮潮 北京建筑大学 2022/6/1 硕士 28 3 随机与模糊不确定下的高速列车齿轮传动系统多学科可靠性设计优化 黄光运 电子科技大学 2022/4/11 硕士 106 4 面向气动性能的高速列车头型多目标优化设计 初彦彬; 邱广宇; 陈秉智 大连交通大学学报 2021/12/8 期刊 1 261 5 高速列车串列升力翼翼型优化设计 王瑞东;倪章松;张军;李树民;岳怀俊 空气动力学学报 2021/11/18 18:28 期刊 275 6 高速列车母婴功能空间优化设计研究 赵丽; 李娟 工业设计研究 2021/11/15 辑刊 11 7 高速列车铝合金车体夹具优化设计方法研究 王先进 山东大学 2021/5/25 硕士 1 212 8 准高速列车制动盘以及闸片整体散热性能研究与散热优化设计 吴健宇 兰州交通大学 2021/4/1 硕士 1 223 9 高速列车转向架区域车内噪声控制及优化设计 高阳; 谢素明; 李朝威; 滕万秀; 张捷 振动.测试与诊断 2020/8/15 期刊 254 10 高速列车悬挂橡胶关节优化设计 池茂儒;吴兴文;周信 西南交通大学; 2020/8/7 科技成果 2 |
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