面向转向架构架轻量化的灵敏度分析研究

Sensitivity analysis for the lightweight of bogie frames

针对复杂结构轻量化过程中筛选优化变量的问题,文章提出了一种基于灵敏度分析的复杂结构轻量化方法。该方法引入Kriging代理模型建立复杂结构中设计变量与质量之间的函数关系,将Kriging代理模型的拟合精度提高问题转化为相关系数最优解的优化问题,并利用改进灰狼算法的寻优特性探寻相关系数最优解,借助优化后的Kriging模型拟合响应替代有限元响应进行Sobol全局灵敏度分析,筛选轻量化设计变量。以CRH380拖车转向架构架为例的仿真分析结果表明,上、下盖板板厚和横梁内外阶壁厚的变化会引起转向架构架质量明显变化,为转向架轻量化的优化变量筛选提供理论依据。在不影响构架整体尺寸的原则下,选取以上设计变量为优化变量,实现了构架减重16.39 kg。