基于響應(yīng)面法的起重機(jī)格構(gòu)式臂架的可靠性研究
本文關(guān)鍵詞:基于響應(yīng)面法的起重機(jī)格構(gòu)式臂架的可靠性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:實(shí)際工程實(shí)例中,系統(tǒng)存在大量的靜不定結(jié)構(gòu),因此在對(duì)其整體系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析時(shí),往往會(huì)產(chǎn)生許多的失效模式;并且在大部分的工程實(shí)際中,其結(jié)構(gòu)本身的功能函數(shù)并沒有給出,這就給對(duì)系統(tǒng)的可靠性分析造成了大量的不便。本文通過格構(gòu)式臂架結(jié)構(gòu)體系這一工程實(shí)例作為對(duì)象,系統(tǒng)的研究了在工程中所遇到的可靠性問題。為研究起重機(jī)格構(gòu)式臂架這種大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效路徑,考慮到其功能函數(shù)沒有明確表達(dá)式的可靠性問題,基于對(duì)響應(yīng)面法的改進(jìn),通過差分代替微分,利用線性逼近來迭代求解非線性方程的根的方法來求解可靠性指標(biāo)和失效概率。本文以改進(jìn)的響應(yīng)面法為理論依據(jù),通過C#編程進(jìn)行可靠性指標(biāo)的計(jì)算;并實(shí)現(xiàn)ANSYS與C#的對(duì)接;引入MATLAB;用于判斷格構(gòu)式臂架體系的剛度矩陣是否奇異,從而判定系統(tǒng)是否失效。通過以上操作得出失效路徑分析表,并以此作為依據(jù)。以失效概率數(shù)量級(jí)差作為判定系統(tǒng)主要失效路徑的依據(jù);對(duì)比強(qiáng)度和穩(wěn)定性的失效概率數(shù)值大小得出在屬于壓彎結(jié)構(gòu)的起重機(jī)格構(gòu)式臂架中,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效的主要模式是失穩(wěn)而非強(qiáng)度破壞;得出失效路徑本質(zhì)上就是各危險(xiǎn)桿件失效概率的重新排列組合;在相似可靠性指標(biāo)和相似位置上的桿件失效路徑只是最初破壞點(diǎn)有所不同等結(jié)論;提出在工程實(shí)際中應(yīng)重視和加強(qiáng)最危險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)的安全儲(chǔ)備,以提高系統(tǒng)總體可靠性的建議。
【關(guān)鍵詞】:格構(gòu)式起重機(jī)臂架 失效路徑 響應(yīng)面法 可靠性指標(biāo)
【學(xué)位授予單位】:太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH21
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 選題的目的與意義8-9
- 1.2 研究背景9-10
- 1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展及研究狀況10-11
- 1.3.1 結(jié)構(gòu)可靠性理論發(fā)展及現(xiàn)狀10-11
- 1.3.2 結(jié)構(gòu)可靠性理論的概述11
- 1.4 研究?jī)?nèi)容11-12
- 1.5 技術(shù)路線12
- 1.6 本章小結(jié)12-13
- 第二章 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性理論13-26
- 2.1 引言13
- 2.2 結(jié)構(gòu)的概念13
- 2.3 可靠性理論基礎(chǔ)13-16
- 2.3.1 結(jié)構(gòu)可靠度13-14
- 2.3.2 結(jié)構(gòu)可靠性指標(biāo)14-16
- 2.4 隱函數(shù)可靠度計(jì)算的概述16-17
- 2.5 判別系統(tǒng)失效模式的概述17-23
- 2.5.1 極限狀態(tài)體系17-20
- 2.5.2 概率評(píng)估體系20-23
- 2.6 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效概率計(jì)算研究現(xiàn)狀23-25
- 2.7 本章小結(jié)25-26
- 第三章 基于響應(yīng)面法的可靠性分析26-33
- 3.1 引言26
- 3.2 響應(yīng)面法的基本原理26-27
- 3.3 經(jīng)典響應(yīng)面法27-29
- 3.3.1 函數(shù)形式的確定27
- 3.3.2 選擇試驗(yàn)點(diǎn)27-28
- 3.3.3 計(jì)算可靠度28-29
- 3.4 改進(jìn)響應(yīng)面法29-32
- 3.5 本章小結(jié)32-33
- 第四章 格構(gòu)式臂架結(jié)構(gòu)體系的可靠性分析33-43
- 4.1 引言33
- 4.2 格夠式臂架結(jié)構(gòu)體系的受力分析33-38
- 4.2.1 格構(gòu)式臂架結(jié)構(gòu)體系受載情況33-34
- 4.2.2 格夠式臂架桿件的受力分析34
- 4.2.3 格構(gòu)式臂架結(jié)構(gòu)體系危險(xiǎn)點(diǎn)的判定34-38
- 4.3 格夠式臂架結(jié)構(gòu)體系失效模式的分析38-39
- 4.3.1 格構(gòu)式臂架體系失效的判定準(zhǔn)則38-39
- 4.3.2 格構(gòu)式臂架結(jié)構(gòu)體系的失效路徑39
- 4.4 格夠式臂架結(jié)構(gòu)體系基于改進(jìn)的響應(yīng)面法的研究39-42
- 4.4.1 格夠式臂架體系的響應(yīng)函數(shù)39-41
- 4.4.2 格夠式臂架結(jié)構(gòu)體系的失效概率41
- 4.4.3 格夠式臂架結(jié)構(gòu)體系的失效路徑41-42
- 4.5 本章小結(jié)42-43
- 第五章 格構(gòu)式臂架體系可靠性分析軟件編制43-54
- 5.1 引言43
- 5.2 編制軟件的基本原理43
- 5.3 軟件基礎(chǔ)43-44
- 5.3.1 C43
- 5.3.2 ANSYS43
- 5.3.3 MATLAB43-44
- 5.4 編制軟件的基本路線44-53
- 5.4.1 進(jìn)行參數(shù)化建模44-46
- 5.4.2 編制計(jì)算窗46-48
- 5.4.3 可靠度程序的計(jì)算48-50
- 5.4.4 計(jì)算結(jié)果的判斷50-53
- 5.5 本章小結(jié)53-54
- 第六章 仿真模擬驗(yàn)證54-65
- 6.1 引言54
- 6.2 有限元仿真模擬54-55
- 6.3 工程算例55-63
- 6.4 軟件模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證63-64
- 6.5 本章小結(jié)64-65
- 第七章 結(jié)論與展望65-68
- 7.1 結(jié)論65-66
- 7.2 創(chuàng)新點(diǎn)66
- 7.3 不足與展望66-68
- 參考文獻(xiàn)68-72
- 致謝72-73
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的工程項(xiàng)目73-74
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