基于IDEPSO-SS的多工况转向架构架可靠性分析

作     者：智鹏鹏 王悦东 汪忠来 李永华 张明 ZHI Pengpeng;WANG Yuedong;WANG Zhonglai;LI Yonghua;ZHANG Ming

作者机构：电子科技大学机械与电气工程学院四川成都611731 大连交通大学机车车辆工程学院辽宁大连116028 中车唐山机车车辆有限公司技术研究中心河北唐山063035 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2021年第42卷第2期

页      面：134-143页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51875073,11702048) 国家重点研发计划子课题(2017YFB1301302) 辽宁省教育厅科学研究项目(JDL2019005)。 

主　　题：改进差分进化 粒子群 子集模拟 转向架 构架 可靠性分析 失效概率 

摘      要：基于子集模拟(Subset Simulation,SS)方法求解结构失效概率,再采用改进差分进化粒子群算法(IDEPSO)优化每层样本个数和初始条件概率,以获得单工况下结构最优失效概率,并结合几何分析确定联合失效概率,计算多工况下结构失效概率,确定最优失效次序。以某型转向架构架为研究对象,先采用SS方法建立构架各工况下每层样本个数和初始条件概率关于结构失效概率的响应面代理模型;再采用IDEPSO算法计算各工况下每层样本个数和初始条件概率的最优值,计算构架单工况下最优失效概率;最后,采用几何分析确定多工况下的联合失效概率,并结合二阶窄边界法和最优准则获得构架多工况下最优可靠度和最优失效次序。结果表明:基于IDEPSO-SS获得的单工况构架最优失效概率,在保证计算精度的同时,较传统方法计算效率提高了96%;最优失效次序下构架的多工况失效概率高于传统方法,提高了多工况转向架构架可靠性分析的准确性。