机械工程学报

作者：何庆, 利璐, 李晨钟, 王平, 谢斯

单位：1. 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室 成都 610031;2. 轨道交通工程信息化国家重点实验室(中铁一院) 西安 710043

关键词：高速列车,悬挂参数估计,近似贝叶斯计算,Kriging代理模型,多体动力学仿真；

基金：国家自然科学基金(51878576)和高铁联合基金(U1934214)资助项目。

高速列车在长期服役情况下，车辆悬挂部件参数与其初始设计值之间会产生较大差异。车辆物理参数识别方法操作复杂、费用较高，参数估计只需要利用少量的传感器获取车辆振动状态信息，就能估算出车辆关键部件实际参数值。结合实测轨检数据和多体动力学仿真模型，提出一种基于Kriging模型的近似贝叶斯计算(ABC)方法对在役高速列车的悬挂参数进行估计。首先，利用Kriging模型代替多体动力学模型作为近似贝叶斯计算中的数值模型；然后，以单目标优化代替多目标处理以简化ABC中参数估计，得到不同加权因子组合下悬挂参数的后验分布，后验分布中最大相对概率所对应的参数值即为悬挂参数的估计值；最后，将得到的悬挂参数的估计值输入多体动力学模型中进行车体加速度的预测，并与实测车体加速度进行对比。结果表明，相比于依据车辆初始参数进行仿真计算的结果，以车体垂向加速度作为优化目标时，预测垂向加速度值与实际值功率谱密度曲线的皮尔逊相关系数增加了0.919；以车体横向加速度作为优化目标时，预测横向加速度与实际值的相关系数增加了0.427；同时以车体垂向、横向加速度作为优化目标时，预测垂向、横向加速度与实际值的相关系数分别增加了0.861、0.366，能对在役高速列车的悬挂参数进行有效估计，从而为进行进一步车辆参数优化提供技术支持。

来源：2023年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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