起重机格构式臂架金属结构可靠性研究

发布时间：2017-03-31 11:06

  本文关键词：起重机格构式臂架金属结构可靠性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：起重机相对其它机型在建筑领域被越来越广泛的使用,以其较大的整体起重能力,宽广的作业范围和较高的作业高度。作为支撑大型工程项目的重点设备,同时也身为特种设备,其可靠性及安全性指标也日益被人们重视。格构式臂架因其力学性能对起重机整体的关键作用,人们对其可靠性及安全性指标也提出了更高的要求。通过进行起重机格构式臂架可靠性设计计算研究,可以减少安全事故的发生,提高使用效率及经济效益。现以起重机格构式臂架金属结构为研究对象,分析其系统可靠性。首先以节间弦杆和两端带有角接焊缝的腹杆为单元,研究单元静强度、稳定性和焊缝失效三种失效模式之间的干涉关系,通过计算各种失效模式的分布失效带,推导出失效模式干涉关系判定公式,绘制单元失效干涉图,判别出组成格构式臂架结构中单元在各工况下的唯一失效模式,减少了进行各工况下各杆件各失效模式的重复计算。分别以弦杆单元失效和截面失稳作为系统失效准则,以腹杆失效求取下级失效杆件,进行系统各失效路径的求取。根据受载重分布后系统力学模型,通过与安全系数间关系计算可靠度,扫描系统各单元,得出各可靠性最低失效单元组,建立起若干条失效路径。之后,进行格构式臂架金属结构整体可靠性概率的计算,采用PNET的方法,用全部臂架重要失效模式划分若干类较易失效组,根据集成不同的表征失效路径的概率得出臂架金属结构系统可靠度。并以上述算法,用MATLAB编制臂架金属结构可靠性分析计算软件。通过使用失效模式干涉分析、“安全系数-可靠度”扫描提供了新的思路并提高了臂架金属结构可靠度的分析工作效率。理论、算法和软件的结合,为以后的工程设计和理论研究做了铺垫。
【关键词】：臂架系统可靠性 失效干涉 格构式臂架 起重机
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH21
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题的目的和意义9-10
• 1.2 可靠性研究的历程10-13
• 1.3 分析解决问题的技术路线13
• 1.4 本章小结13-15
• 第二章 系统结构可靠性研究方法理论概述15-35
• 2.1 杆件可靠性理论15-24
• 2.2 结构体系可靠性理论24-29
• 2.3 分析结构系统可靠性通用算法29-31
• 2.4 分析结构系统可靠性的专用方法31-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第三章 格构式臂架金属结构可靠性力学模型的建立35-39
• 3.1 格构式臂架结构简介35
• 3.2 臂架结构模型简化35-36
• 3.3 臂架结构受载情况36-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 构件失效模式判别39-52
• 4.1 失效模式干涉分析法概述39
• 4.2 受压弯载荷杆件和焊缝组成单元的失效干涉数学模型39-41
• 4.3 失效模式概率化41-46
• 4.4 工程算例46-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第五章 求解臂架结构失效路径52-71
• 5.1 格构式臂架结构简介52-60
• 5.2 实际算例60-70
• 5.2.1 主臂稳定性、危险截面强度计算实例60-65
• 5.2.2 主臂结构解析法计算结果汇总65
• 5.2.3 主臂结构可靠度运算65-67
• 5.2.4 载荷重分布后的整体失效形式分析67-68
• 5.2.5“SR”法应用及失效路径求取68-70
• 5.3 本章小结70-71
• 第六章 臂架系统可靠性求解71-76
• 6.1 概率网络估算法（PNET法）71
• 6.2 求解工况一臂架整体失效概率71-72
• 6.3 工况一与工况二臂架失效对比72-73
• 6.4 臂架可靠性计算软件研制73-75
• 6.5 本章小结75-76
• 第七章 结论与展望76-78
• 7.1 结论76
• 7.2 创新点76-77
• 7.3 展望77-78
• 参考文献78-82
• 致谢82-83
• 攻读学位期间发表的学术论文目录83-84

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