1.一种牵引风机轻量化方法,所述牵引风机包括底座、风筒和风道,其特征在于,所述轻量化方法包括:构建底座有限元模型;基于对称约束或非对称约束,以第一约束条件和底部柔度最大为目标函数,对所述底座有限元模型进行拓扑优化计算,得到第一优化结果;根据所述第一优化结果对所述底座有限元模型进行轻量化,得到一次优化后的底座模型;构建风筒有限元模型;基于循环对称约束或轴向挤压约束,以第二约束条件和风筒柔度最大为目标函数,对所述风筒有限元模型进行拓扑优化计算,得到第二优化结果;根据所述第二优化结果对所述风筒有限元模型进行轻量化,得到一次优化后的风筒模型;根据一次优化后的风筒模型,构建以一次优化后的底座模型的断面尺寸和所有底座零部件壁厚为设计变量,以底座的原模态、安装点刚度和加速度载荷下的强度为设计约束,以质量最小和柔度最大为优化目标的多目标优化函数,进行多目标优化,得到二次优化后的底座模型;根据所述二次优化后的底座模型和一次优化后的风筒模型确定动力车牵引风机。
2.根据权利要求1所述的牵引风机轻量化方法,其特征在于,所述构建底座有限元模型,具体包括:根据底座的轮廓尺寸构建底座三维模型;对所述底座三维模型进行网格划分,得到底座网格模型;其中,所述底座网格模型采用CTETRA实体单元;对所述底座网格模型施加载荷和约束,得到底座有限元模型。
3.根据权利要求1所述的牵引风机轻量化方法,其特征在于,所述第一约束条件为一阶模态频率小于67.8Hz,体积分数小于0.2。
4.根据权利要求1所述的牵引风机轻量化方法,其特征在于,根据所述第一优化结果对所述底座有限元模型进行轻量化,具体包括:根据所述第一优化结果,在底座的背部面板设计竖向加强筋,将底座的侧面面板设计成局部镂空结构,在底座的前壁面板设计横向加强筋或竖向加强筋,将底座的支撑脚设计成方形钢支撑脚,并增加局部加强件以连接方形钢支撑脚与各面板,或将前支撑结构的中间设计成镂空结构。
5.根据权利要求1所述的牵引风机轻量化方法,其特征在于,所述构建风筒有限元模型,具体包括根据风筒的轮廓尺寸构建风筒三维模型;对所述风筒三维模型进行网格划分,得到风筒网格模型;其中,所述风筒网格模型采用CHEXA六面体网格;对所述风筒网格模型施加载荷和约束,得到风筒有限元模型。
6.根据权利要求1所述的牵引风机轻量化方法,其特征在于,所述第二约束条件为一阶模态频率大于337Hz;体积分数小于0.3。
7.根据权利要求1所述的牵引风机轻量化方法,其特征在于,根据所述第二优化结果对所述风筒有限元模型进行轻量化,具体包括:根据基于循环对称约束得到的第二优化结果,在风筒外增加草字头加强件,将与非电气箱体位置对应的风筒筒体壁厚减小;根据基于轴向挤压约束得到的第二优化结果,增加竖向加强筋数量,并将风筒筒体壁厚减小。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序/指令,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序/指令以实现如权利要求1~7中任一项所述的牵引风机轻量化方法。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1~7中任一项所述的牵引风机轻量化方法。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1~7中任一项所述的牵引风机轻量化方法。