机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (16): 95-108.doi: 10.3901/JME.260626
• 特邀专辑:轨道运载装备动态设计理论与运维技术 • 上一篇
罗志翔1,2, 郭冰彬1, 赵宇2, 周生通2, 肖乾2, 周凯3, 李鸿光4,
LUO Zhixiang1,2, GUO Bingbin1, ZHAO Yu2, ZHOU Shengtong2, XIAO Qian2, ZHOU Kai3, LI Hongguang4,
摘要: 轨道不平顺幅值尺度系数(幅值系数)可用于描述轨道不平顺幅值状态的改善或劣化程度。然而,左、右钢轨的轨向和高低不平顺幅值状态往往呈现随机相关性。为此,提出一种基于典型不平顺样本和幅值系数的轨道不平顺幅值状态近似描述方法,并探讨轨向和高低幅值状态相关性对车辆运行平稳性的影响规律。首先,建立典型不平顺样本激励下的车辆动力学仿真模型;其次,将轨向、高低幅值系数视为随机变量,选用三种不同尾部属性的Copula函数描述二者的相关关系;然后,针对车辆仿真模型计算量大的问题,在有限试验设计样本下,给出基于自适应稀疏多项式混沌展开和协方差分析(Analysis of covariance,ANCOVA)灵敏度的随机分析方法和实施流程;最后,在验证模型精度的基础上,探讨不同Copula类型及相关程度下运行平稳性指标的概率分布特征和全局灵敏度规律。结果表明:① 轨向和高低幅值系数相关程度的增加会改善平均运行平稳性,但标准差增大,鲁棒性降低;② Copula类型及相关程度对平稳性指标的高阶矩(偏度、峰度)影响显著,而对低阶矩影响较小;③ 随相关性增强,三种Copula下灵敏度规律基本一致,其中高低幅值系数是运行平稳性方差的主要贡献变量,但轨向幅值系数的方差贡献随相关程度增加而上升。
中图分类号: