一种磁悬浮车夹层设计方法、系统及电子设备与流程

1.本技术涉及磁悬浮车领域，尤其涉及一种磁悬浮车夹层设计方法、系统及电子设备。


背景技术：

2.夹层位于车厢地板下面，是由铝合金型材与板材铆接、焊接和螺栓连接而成的一种框架结构。夹层结构是磁悬浮车特有的结构，磁悬浮车内所有的有关电气设备、制动设备、空调机组、磁铁走行机构均是在夹层中安装并实现其功能。在空间框架结构的两侧还安装了t型支架、牵引拉杆支座等手里构件，并设有气路通道和电缆联接及通道。
3.由于磁悬浮车的结构特点，通常是由夹层结构承担底架的全部功能，即既与悬浮架相连，又是车钩的承载体，承受加大的载荷，同时，夹层结构通过内部的骨架和隔板等部件容纳了加多的电气设备，这就使得夹层结构需要具备较高的强度和刚度，同时，还需要保证轻量化的需求。目前通常依赖设计师的设计经验实现对夹层结构进行设计，其存在设计自由度低，无法兼顾轻量化与高刚度的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种磁悬浮车夹层设计方法、系统及电子设备，其具体方案如下：
5.一种磁悬浮车夹层设计方法，包括：
6.基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定所述磁悬浮车的夹层结构参数，所述夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；
7.基于所述夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型；
8.基于所述夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；
9.基于所述夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；
10.基于所述纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构。
11.进一步的，还包括：
12.判断所述夹层模型结构的参数与所述夹层结构参数是否匹配，基于判断结果确定拓扑优化是否有效。
13.进一步的，所述基于判断结果确定拓扑优化是否有效，包括：
14.若判断结果表明所述夹层模型结构的参数与所述夹层结构参数匹配，则将所述夹层模型结构确定为所述夹层结构的最终构型；
15.若所述判断结果表明所述夹层模型结构的参数与所述夹层结构参数不匹配，对所述夹层模型结构进行补强拓扑优化。
16.进一步的，所述基于所述夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型，包括：
17.基于所述纵向构件的型材及型材挤压比确定纵向拓扑优化结构；
18.基于所述纵向拓扑优化结构及夹层结构的壁厚确定纵向构件构型。
19.进一步的，所述基于所述夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型，包括：
20.基于所述横向构件的板材特征及电气接口确定所述横向构件的设计域；
21.基于所述横向构件的设计域及所述夹层结构参数进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型。
22.进一步的，所述基于所述夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型，包括：
23.基于所述垂向构件的结构特征确定所述垂向构件的设计域；
24.基于所述垂向构件的设计域及垂向载荷进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型。
25.一种磁悬浮车夹层设计系统，包括：
26.第一确定单元，用于基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定所述磁悬浮车的夹层结构参数，所述夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；
27.第二确定单元，用于基于所述夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型；
28.第三确定单元，用于基于所述夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；
29.第四确定单元，用于基于所述夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；
30.生成单元，用于基于所述纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构。
31.进一步的，还包括：
32.判断单元，用于判断所述夹层模型结构的参数与所述夹层结构参数是否匹配，基于判断结果确定拓扑优化是否有效。
33.一种电子设备，包括：
34.处理器，用于基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定所述磁悬浮车的夹层结构参数，所述夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；基于所述夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型；基于所述夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；基于所述夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；基于所述纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构；
35.存储器，用于存储所述处理器执行上述处理过程的程序。
36.一种可读存储介质，用于至少存储一组指令集；
37.所述指令集用于被调用并至少执行如上任一项的磁悬浮车夹层设计的方法。
38.从上述技术方案可以看出，本技术公开的磁悬浮车夹层设计方法、系统及电子设备，基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定所述磁悬浮车的夹层结构参数，夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；基于夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；基于纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构。本方案通过基于设计目标及线路工况对夹层结构的纵向构件、横向构件及垂向构件分别进行拓扑优化，以便于最终组合形成夹层模型结构，实现了不依赖初始构型和设计师经验，基于设计目标实现满足刚度、强度及轻量化等参数需求的目的，提高了设计自由度。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本技术实施例公开的一种磁悬浮车夹层设计方法的流程图；
41.图2为本技术实施例公开的一种夹层结构的示意图；
42.图3为本技术实施例公开的一种磁悬浮车夹层设计方法的流程图；
43.图4为本技术实施例公开的一种磁悬浮车夹层设计系统的结构示意图；
44.图5为本技术实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
45.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.本技术公开了一种磁悬浮车夹层设计方法，其流程图如图1所示，包括：
47.步骤s11、基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定磁悬浮车的夹层结构参数，夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；
48.步骤s12、基于夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型；
49.步骤s13、基于夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；
50.步骤s14、基于夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；
51.步骤s15、基于纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构。
52.磁悬浮车的夹层结构以铆钉连接为主要连接方式、铝型材和铝板为骨架的夹层，强度和刚度方面的高要求给夹层的设计带来极大的困难；同时，随着城市发展、人口增多，
对交通运输车辆的速度等级的需求也逐渐提升，对轻量化的需求也增高，因此高速磁悬浮车的夹层结构的轻量化和强度、刚度之间的设计存在一定的矛盾。
53.目前，通常采用经验设计方法，即基于原始构型并参考有限元强度计算的结构，通过循环迭代的方式，对有限元计算结果中的薄弱点进行补强，最终达到夹层结构的设计需求。但这种方式不仅要依赖原始构型，并且，还存在无法保证在轻量化的同时不减弱夹层结构的强度和刚度的问题。
54.夹层结构主要由中控铝型材、板材、铸件及连接单元组成。型材、板材及铸件结构要优化的界面特性参数有弯曲惯性矩iy与iz，扭转惯性矩it以及截面积a；型材筋板单元优化的参数为壁厚t；这些设计变量与车体性能目标的关系可以为：若型材、板材及铸件结构质量减小，截面积a就会减小；若要求型材、板材及铸件刚度增大，截面积a就会增大，这样就造成了一种冲突，从而促使a取约束区间内某一值来达到最优，这样的设计变量才是有效的设计变量。夹层结构的优化变量较多，只有型材、板材及铸件单元截面积a与型材、板材及铸件单元厚度t可以造成上述冲突。iy，iz，it，k
i,j
这四类变量的变化对质量这个目标毫无影响，而只与刚度有关。因此，在刚度最大这个目标的作用下，iy，iz，it，k
i,j j都取了约束的区间上限，这样的优化结果对指导夹层结构优化是毫无意义的。
55.而本方案中，不再基于原始构型进行小范围的调整，而是重新构建新的构型。
56.首先基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定磁悬浮车的夹层结构参数，其中，夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数。刚度信息即夹层结构的刚度，强度信息即强度仿真分析载荷，轻量化参数即需要达到的设计指标。
57.其中，设计指标可以包括：车辆设计应满足安全、舒适、高速运行的基本功能要求；车体结构除满足强度安全要求外，还需要达到一定的刚度要求，避免发生共振，装备完整并处于自由悬浮状态的车厢一阶垂向弯曲自振频率不低于7hz；车厢和夹层需采用整体承载结构，最大限度降低车辆自重，车体的设计需满足磁悬浮车辆的重量限制要求；车体的强度与刚度需满足列车运行时的各种运行工况要求，强度计算结果不应超过材料允许使用的最大应力。
58.其中，工况参与组合因素包括：重力；第一惯性力，由加速工况产生；第二惯性力，由竖曲线产生的最大垂向加速度产生；第三惯性力，由自由侧向加速度产生；第四惯性力，由行驶动力产生。
59.基于线路运行的情况以及待设计的磁悬浮车的相关参数信息确定磁悬浮车的夹层结构的相关参数，以便基于夹层结构的相关参数进行拓扑优化，从而确定夹层结构的夹层模型结构。
60.在保证夹层结构的总体尺寸和电气接口不变的前提下，需确定各部件的基本结构和材料。
61.夹层结构是磁悬浮车特有的结构，根据车体总体尺寸和磁悬浮车所有的电气设备、制动设备、空调机组、磁铁走行机构安装接口要求，确定各部件的基本结构和材料。
62.由于夹层横纵区分明显，框架为铝合金板材，横纵为通长铝型材的结构特点，首先进行纵向构件拓扑优化，之后进行横向构件拓扑优化，最后进行垂向构件拓扑优化，在纵向构件拓扑优化、横向构件拓扑优化及垂向构件拓扑优化后，将拓扑优化结束后得到的纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型进行组合，从而得到完整的夹层模型结构。
63.其中，如图2所示，为夹层结构中纵向构件、横向构件及垂向构件的示意图，包括：纵向构件21，横向构件22及垂向构件23。
64.在将各构件构型组合之后，得到完整的夹层模型结构后，还包括：
65.判断夹层模型结构的参数与夹层结构参数是否匹配，基于判断结果确定拓扑优化是否有效。
66.其中，确定拓扑优化是否有效，包括：若判断结果表明夹层模型结构的参数与夹层结构参数匹配，则将夹层模型结构确定为夹层结构的最终构型；若判断结果表明夹层模型结构的参数与夹层结构参数不匹配，对夹层模型结构进行补强拓扑优化。
67.即，若判断结果表明夹层模型结构的参数与夹层结构参数匹配，则表明拓扑优化是有效的；若两者不匹配，则表明拓扑优化是无效的，此时，需要继续进行补强拓扑优化。在进行补强拓扑优化时，可对完整的夹层模型结构直接进行拓扑优化，也可以继续对组成该夹层模型结构的纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型分别进行拓扑优化，直至满足刚度、强度等需求时停止计算，否则重新确定应力优化区间，即优化变量，以保证不同方向的构件构型都能够达到最优。
68.具体的，可采用有限元的方式对夹层结构的刚度和强度进行校核计算，从而实现对夹层模型结构的参数与夹层结构参数是否匹配进行判断。其在进行比较时，可对优化后的夹层模型结构的重量、低阶模态值或强度安全系数等参数与原始方案进行比较分析。
69.本实施例公开的磁悬浮车夹层设计方法，基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定所述磁悬浮车的夹层结构参数，夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；基于夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；基于纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构。本方案通过基于设计目标及线路工况对夹层结构的纵向构件、横向构件及垂向构件分别进行拓扑优化，以便于最终组合形成夹层模型结构，实现了不依赖初始构型和设计师经验，基于设计目标实现满足刚度、强度及轻量化等参数需求的目的，提高了设计自由度。
70.本实施例公开了一种磁悬浮车夹层设计方法，其流程图如图3所示，包括：
71.步骤s31、基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定磁悬浮车的夹层结构参数，夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；
72.步骤s32、基于纵向构件的型材及型材挤压比确定纵向拓扑优化结构，基于纵向拓扑优化结构及夹层结构的壁厚确定纵向构件构型；
73.步骤s33、基于夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；
74.步骤s34、基于夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；
75.步骤s35、基于纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构。
76.在确定纵向构件构型时，首先进行纵向构件拓扑优化，确定拓扑优化设计域、优化变量及优化目标，根据纵向构件为长大中空铝型材的型材特点，增加型材挤压比的约束条
件，经过拓扑优化迭代计算获得经过优化的拓扑优化结构；在确定拓扑优化结构后，基于该拓扑优化结构确定关键点，在关键点的基础上，加上壁厚这一约束条件，确定关键线，最终基于拓扑优化结构及关键点确定轻量化高强度的纵向构件构型。
77.其中，纵向构件的结构特征为主要由大长中空铝型材组成，承载结构，需要考虑型材挤压比作为约束条件。
78.具体的，在对夹层结构进行优化设计时，为了使夹层结构具有较大的刚度，可选择夹层结构的柔度为目标函数，优化目标为夹层结构的柔度最小，即刚度最大。选择设计区域中各单元的相对密度为设计变量，选用优化后的体积作为约束条件，要求优化后的体积不大于原优化设计区域体积的一定百分比。
79.其中，设计变量为：夹层结构选定的支撑梁，即气路型腔，e字梁，地板设计域等；目标为柔度最小化；约束条件为：体积分数约束、型材挤压比约束、最大应力小于材料允许使用的最大应力等。
80.则夹层结构拓扑优化的数学模型为：
81.x＝{x1,x2,......,xn}
t
82.min c＝f
tu[0083][0084]
其中，xi(i＝1,2,...,n)为设计变量，即每个微单元的相对密度；c为结构的柔度；f为载荷矢量；u为位移矢量；k为剩余材料百分比；v1为优化后剩余材料的总体积；v0为设计区域的体积；k为刚度矩阵。
[0085]
通过设定目标容差，确定是否为最优结果。设置目标容差实际上就是设置优化迭代中止的条件，迭代过程中只要连续两次计算的优化目标值相差的绝对值不超过目标容差时即中止迭代。定义夹层结构拓扑优化的目标容差|c
i+1-ci|≤0.003，其中ci为第i次迭代的目标函数夹层柔度的值，c
i+1
为第i+1次迭代的目标函数夹层柔度的值。
[0086]
进一步的，对于横向构件构型，其实际为：基于横向构件的板材特征及电气接口确定横向构件的设计域，基于横向构件的设计域及夹层结构参数进行更像构件拓扑优化，确定横向构件构型。
[0087]
基于横向构件的结构特征，基于电气接口不变的前提，确定横向隔板的设计域、优化变量、优化目标等，经过拓扑优化迭代获得横向结构构型。
[0088]
其中，横向构件的结构特征为主要由板材组成，非承载结构，设计域需要提前预留电气接口。
[0089]
确定横向构件构型的设计变量为：夹层结构特点的横向隔板设计域；目标为柔度最小化，约束条件为：体积分数约束、对固定电气接口进行非设计域的约束、最大应力小于材料允许使用的最大应力等。
[0090]
进一步的，对于垂向构件构型，其实际为：基于垂向构件的结构特征确定垂向构件的设计域，基于垂向构件的设计域及垂向载荷进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型。
[0091]
根据垂向载荷和垂向构件的结构特征确定垂向构件牵引拉杆支座的设计域、优化变量、优化目标、拔模约束，经过拓扑优化迭代计算获得垂向构件构型。
[0092]
其设计变量为：夹层结构特定的牵引拉杆支座的设计域，目标为柔度最小化，约束条件为：体积分数约束，拔模斜度约束，最大应力小于材料允许使用的应力等。
[0093]
在确定纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型后，需要将纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型于端部连接结构相结合，以得到夹层模型结构。
[0094]
本实施例公开的磁悬浮车夹层设计方法，基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定所述磁悬浮车的夹层结构参数，夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；基于夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；基于纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构。本方案通过基于设计目标及线路工况对夹层结构的纵向构件、横向构件及垂向构件分别进行拓扑优化，以便于最终组合形成夹层模型结构，实现了不依赖初始构型和设计师经验，基于设计目标实现满足刚度、强度及轻量化等参数需求的目的，提高了设计自由度。
[0095]
本实施例公开了一种磁悬浮车夹层设计系统，其结构示意图如图4所示，包括：
[0096]
第一确定单元41，第二确定单元42，第三确定单元43，第四确定单元44及生成单元45。
[0097]
其中，第一确定单元41用于基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定磁悬浮车的夹层结构参数，夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；
[0098]
第二确定单元42用于基于夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型；
[0099]
第三确定单元43用于基于夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；
[0100]
第四确定单元44用于基于夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；
[0101]
生成单元45用于基于纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构。
[0102]
进一步的，本实施例公开的磁悬浮车夹层设计系统，还可以包括：
[0103]
判断单元，用于判断夹层模型结构的参数与夹层结构参数是否匹配，基于判断结果确定拓扑优化是否有效。
[0104]
进一步的，判断单元基于判断结果确定拓扑优化是否有效，包括：
[0105]
若判断单元确定判断结果表明夹层模型结构的参数与夹层结构参数匹配，则将夹层模型结构确定为夹层结构的最终构型；若判断单元确定判断结果表明夹层模型结构的参数与夹层结构参数不匹配，对夹层模型结构进行补强拓扑优化。
[0106]
进一步的，第二确定单元用于：
[0107]
基于纵向构件的型材及型材挤压比确定纵向拓扑优化结构；基于纵向拓扑优化结构及夹层结构的壁厚确定纵向构件构型。
[0108]
进一步的，第三确定单元用于：
[0109]
基于横向构件的板材特征及电气接口确定横向构件的设计域；基于横向构件的设
计域及夹层结构参数进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型。
[0110]
进一步的，第四确定单元用于：
[0111]
基于垂向构件的结构特征确定垂向构件的设计域；基于垂向构件的设计域及垂向载荷进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型。
[0112]
本实施例公开的磁悬浮车夹层设计系统是基于上述实施例公开的磁悬浮车夹层设计方法实现的，在此不再赘述。
[0113]
本实施例公开的磁悬浮车夹层设计系统，基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定所述磁悬浮车的夹层结构参数，夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；基于夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；基于纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构。本方案通过基于设计目标及线路工况对夹层结构的纵向构件、横向构件及垂向构件分别进行拓扑优化，以便于最终组合形成夹层模型结构，实现了不依赖初始构型和设计师经验，基于设计目标实现满足刚度、强度及轻量化等参数需求的目的，提高了设计自由度。
[0114]
本实施例公开了一种电子设备，其结构示意图如图5所示，包括：
[0115]
处理器51及存储器52。
[0116]
其中，处理器51用于基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定磁悬浮车的夹层结构参数，夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；基于夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；基于纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构；
[0117]
存储器52用于存储处理器执行上述处理过程的程序。
[0118]
本实施例公开的电子设备是基于上述实施例公开的磁悬浮车夹层设计方法实现的，在此不再赘述。
[0119]
本实施例公开的电子设备，基于磁悬浮车设计目标及线路工况确定所述磁悬浮车的夹层结构参数，夹层结构参数至少包括：刚度信息、强度信息及轻量化参数；基于夹层结构的夹层结构参数及纵向构件的结构特征进行纵向构件拓扑优化，确定纵向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及横向构件的结构特征进行横向构件拓扑优化，确定横向构件构型；基于夹层结构的夹层结构参数及垂向构件的结构特征进行垂向构件拓扑优化，确定垂向构件构型；基于纵向构件构型、横向构件构型及垂向构件构型确定夹层模型结构。本方案通过基于设计目标及线路工况对夹层结构的纵向构件、横向构件及垂向构件分别进行拓扑优化，以便于最终组合形成夹层模型结构，实现了不依赖初始构型和设计师经验，基于设计目标实现满足刚度、强度及轻量化等参数需求的目的，提高了设计自由度。
[0120]
本技术实施例还提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行，实现上述磁悬浮车夹层设计方法的各步骤，具体实现过程可以参照上述实施例相应部分的描述，本实施例不做赘述。
[0121]
本技术还提出了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该电子设备执行上述磁悬浮车夹层设计方法方面或磁悬浮车夹层设计系统方面的各种可选实现方式中所提供方法，具体实现过程可以参照上述相应实施例的描述，不做赘述。
[0122]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0123]
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0124]
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0125]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。