基于RBFNN代理模型的高速机车横向动力学性能多目标优化

针对高速机车横向动力学中的悬挂参数优化问题，首先，以国内某型2B0轴式高速机车为基础，采用SIMPACK软件建立该机车动力学模型；其次，以蛇行稳定性和横向平稳性指标为优化目标，同时兼顾新轮和磨耗轮2种轮轨接触状态，通过拉丁超立方试验设计方法对关键悬挂参数进行采样设计；最后，根据试验设计结果构建转向架悬挂参数映射到机车横向动力学性能的RBFNN代理模型，并利用Sobol敏感性和Pearson相关性分析方法来量化悬挂参数对优化目标的影响程度。研究结果表明：在参数给定优化范围内，机车横向动力学性能几乎不受二系横向减振器节点刚度变化的影响；而蛇行稳定性对一系纵向刚度、抗蛇行减振器节点刚度以及抗蛇行减振器阻尼较敏感，前后司机室横向平稳性对二系横向刚度最敏感，在高速机车转向架设计中应该给予重视。此外，将代理模型结合遗传算法NSGA-Ⅲ搭建快速多目标优化平台，并通过动力学仿真结果验证该平台的准确性，可有效替代车辆系统动力学模型仿真计算及优化。