StructuralStrengthAnalysisofBogieFramesConsideringParameterUncertainty

ZHIPengpeng１ LIYonghua２ CHEN Bingzhi２ １．SchoolofMechanicalEngineering,DalianJiaotongUniversity,Dalian,Liaoning,１１６０２８ ２．SchoolofLocomotiveandRollingStockEngineering,DalianJiaotongUniversity,

Dalian,Liaoning,１１６０２８ Abstract: Consideringtheuncertaintyofengineeringdesignparameters,thestructuralstrength analysesofbogieframeswerecarriedoutbasedontheDＧoptimaldesignandreliabilitytheory．AccordＧ ingtotheUIC５１０Ｇ３Ｇ１９９４standard,thestructuralstrengthanalysisofframeswasmadetodetermine thelargerforcesoftheparts．TheparametricmodeloftheframewasestablishedbyAPDLlanguage, andthedesignparametersweredesignedbyDＧoptimalexperiments,andthenthestructuralstrength offrameswascalculated．Theleastsquaremethodwasutilizedtofitthetestdata,meanwhile,thepolＧ ynomialresponsesurfacefunctionwasestablished,andthevarianceanalysiswasdonetotesttheacＧ curacyoftheresponsesurface．Basedonthehighprecisionresponsesurfacefunction,theMonteＧCarlo Latinhypercubesampling method wasadoptedtoanalyzethestructuralstrengthreliabilityofthe frames．Theresultsshowthatthechangesofdesignparametershavegreatinfluencesonthestructural strength,andtheinteractionofdesignparametersisminimal．Structuralreliabilityofthebogieframes isas０．９８４３,whichshowstheinfluencesofuncertainparametersonthestructuralstrengthandsafety offrames．Theresponsesurface methodbasedonDＧoptimaldesignhashighefficiencyand mayproＧ videreferencefortheuncertaintyanalysisofothercomplexstructures．

Keywords: DＧoptimaldesign;bogieframe;responsesurfacefunction;uncertaintyanalysis

０

引言

,转向架作为铁道车辆的重要承载部件 是保

.

障行车安全的关键 构架作为转向架的重要零部

, ,

件之一 不仅起着承载和传力的作用 而且是铁道

收稿日期:２０１７ ０９ ０７

基金项目:国家自然科学基金资助项目(５１８７５０７３);辽宁省教育厅科学研究资助项目(JDL２０１６００１);辽宁省自然科学基金资助项目(２０１７０５４０１２９)

[ １].

车辆转向架其他各零部件的安装基础 我国列车运营速度的不断提升以及铁路线路的复杂多变

.对转向架的结构性能提出了更高的要求 在实际工程设计和分析中所建立的模型都是经过各种假

.设和理想化而得出的确定性模型 由于加工制造

,工艺水平的限制和人为因素的存在 使得实际生

、产的任何产品在材料属性 加工公差和载荷等方[ ２],面均存在不确定性 因此在分析转向架构架的

,结构强度时考虑参数的不确定性 有助于设计阶