[发明专利]一种基于响应面模型的铁路捣固参数优化设计方法

权利要求书

1.一种基于响应面模型的铁路捣固参数优化设计方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

Step1、根据铁路轨道的实际状况，运用离散元分析软件创建铁路捣固的分析模型；

Step2、确定体现铁路捣固效果的捣固指标及其优化目标，并确定对捣固效果有明显影响的捣固参数及其设计空间；

Step3、根据步骤Step2确定的设计空间，运用中心复合试验设计方法，选取铁路捣固的试验样本点；

Step4、根据步骤Step3选取的试验样本点，对步骤Step1创建的分析模型运用离散元分析方法进行分析计算，提取体现铁路捣固效果的捣固指标响应值；

Step5、根据步骤Step4得到的响应值，运用回归分析方法，建立反映捣固指标与捣固参数之间关系的多项式响应面模型；

Step6、根据步骤Step5创建的多项式响应面模型和步骤Step2确定的优化目标，运用遗传算法，寻找捣固指标最优时的捣固指标优化值和与其相对应的捣固参数优化值；

Step7、根据步骤Step6得到的捣固参数优化值，对步骤Step1创建的分析模型进行分析计算，提取捣固指标响应值，如果提取的捣固指标响应值与步骤Step6得到的捣固指标优化值比较吻合，则满足要求，优化过程结束，输出优化结果，否则，回到步骤Step5重新构建多项式响应面模型，继续进行优化，直到满足要求为止。

2.根据权利要求1所述的基于响应面模型的铁路捣固参数优化设计方法，其特征在于：所述的铁路轨道的实际状况，包括钢轨和轨枕的规格，轨枕间距，道砟颗粒的材质、大小和级配，捣固作业前的道床密实度。

3.根据权利要求1所述的基于响应面模型的铁路捣固参数优化设计方法，其特征在于：所述的捣固指标是捣固区域轨枕下方的道床密实度，所述的优化目标是道床密实度越大越好，所述的捣固参数是捣镐的振幅和捣镐的振动频率，所述的设计空间是捣镐的振幅在1~13mm范围内变动，捣镐的振动频率在5~65Hz范围内变动。