王 杰，王 滔，叶 爽，郑慧珍，方 涵

（四川大学机械工程学院，四川成都610065）

随着我国铁路的迅速发展，运输量和运输频率逐渐增加，对铁轨的可靠性和安全性提出了更高的要求。内燃冲击捣固镐是一种广泛应用于铁路施工、维修作业中的小型养护机械，主要用于铁路道碴捣固作业［1］。冲击系统是捣固镐的核心部分，在作业过程中以高压气体为动力，驱动压气活塞及冲击内筒往复运动，将气体能量转化为机械能，使得轨枕底部道碴重新排列［2］，在特殊路段及偏远地区发挥着不可替代的作用。针对捣固镐的结构优化问题，因无法直接获得自变量与因变量的显示表达式，往往需要进行大量的计算，导致在实际工程优化中难度较大。而代理模型方法能显著提高工程优化问题的效率，具有计算量小、不降低精度等优点，在航空航天领域得到了广泛应用［3］，并逐渐发展成为一种结构优化方法。苏瑞意等［4］使用1阶多项式和2阶多项式响应面模型对客车车身骨架进行了设计优化，但1阶多项式和2阶多项式响应面对复杂非线性问题拟合度较差。徐兴伟等［5］使用Kriging响应面对门式起重机主梁进行优化设计，并采用有限元法验证了该代理模型结果的有效性。巩博瑞等［6］基于Kriging模型对水下检测装置的齿轮副机构进行了失效分析，表明了分析结果与工程经验相符。目前常用的代理模型有标准2阶型、Kriging、神经网络等。合理的响应面模型能根据少量的样本点数据建立起精确的设计变量与输出变量之间的关系。……