为了提升车体结构可靠性,保证列车安全运行。运用子模型技术与响应面法相结合对车体进行可靠性优化。首先,根据静强度分析结果对车体应力集中位置建立子模型;其次,筛选对子模型应力影响较大的变量进行试验设计拟合响应面方程,建立可靠性优化数学模型;最后,以可靠度为约束条件,采用NSGA-Ⅱ算法优化求解。研究结果表明优化后改善了车体的应力集中,减轻了车质量,为车体的优化设计提供了参考。

文中采用子模型技术对某型塔机的塔尖焊接结构进行疲劳性能预测。首先，建立精确的塔机整体有限元模型，并按实际工况添加边界条件；然后，创建关键位置的子模型；最后，在验证所设计的子模型可靠的基础上，通过雨流计数处理实测载荷谱，采用主S—N曲线法及Miner损伤积累理论，完成对塔机关键焊接结构的焊缝疲劳性能预测，计算结果表明，该塔尖构架处焊缝的疲劳性能满足设计要求。子模型技术可快速完成大型焊接构件关键焊缝疲劳性能预测。