履带起重机臂架结构的非概率可靠性分析与安全平估

发布时间：2017-04-12 08:02

  本文关键词：履带起重机臂架结构的非概率可靠性分析与安全平估，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：起重机应用已遍布各个工程领域,其安全问题不仅影响着国家和企业的经济效益,而且更为严重的可能会危害到人民的生命财产安全,国家已将其纳入公共安全,并受到各界的强烈关注与重视。对于履带起重机,臂架结构是其主要的承载结构件,其安全性将决定着整个起重机的安全性。臂架结构作为履带起重机的重要部件,其安全可靠性在高速发展的社会经济下,越来越重要。起重机结构的可靠性方法研究具有一定的经济意义和实用意义。臂架结构承受起升载荷,竖向载荷以及横向载荷等。影响这些载荷的参数具有不确定性。采用概率可靠性分析方法,对于履带起重机结构而言,由于结构的特点以及工况要求,需要获得这些参数的大量统计数据。概率模型精度的微小变化对其计算结果有着较大的影响,当得不到充分的数据建立概率模型时,概率可靠性方法是不精确的。本文针对履带起重机结构系统,提出了基于区间分析的非概率可靠性方法。该方法只需要给出不确定参量的上、下界限,而不需要得出其具体的分布情况,弥补了概率可靠性中存在的不足。本方法可以对起重机臂架结构的可靠性问题进行较为准确的描述。以履带起重机臂架结构为研究对象,确定了履带起重机主、副臂架结构力学模型。将臂架结构所承受的载荷确定为不定参量,分别从强度、刚度、整体稳定性方面对臂架结构的非概率可靠性进行研究,确定臂架结构的非概率可靠性数学模型。根据臂架结构各项可靠性指标所占比例的不同,采用基于层次分析法对强度、刚度、稳定性单项可靠性指标进行加权、评价,对履带起重机的臂结构做出整体状态的评价。运用VC++6.0对工程实例进行分析,对部分参数进行参数化编程,以某型35吨主、副臂结构的履带起重机臂架结构为例,进行臂架系统的强度、刚度以及稳定性非概率可靠性分析,分别计算了主、副臂架的强度、刚度及稳定性的非概率可靠度,并综合其强度、刚度以及稳定性这三个指标对履带起重机的臂架结构做出了整体状态的评价。对以该履带起重机主臂最高、最大载荷的工况进行评估,所得评估结果,与实际情况进行比较,得出结论。该方法可以方便快速的计算不同参数时臂架的可靠度以及整体的安全状况。大大减少了计算量。很好的将非概率理论结合到起重机臂架结构的常规算法中来。
【关键词】：起重机臂架 区间变量 非概率可靠性 参数化设计 安全评估
【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】：TH213.7
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 本课题研究的目的和意义9
• 1.2 常规可靠理论及其发展现状9-10
• 1.3 常规可靠性理论存在的缺陷10-11
• 1.4 非概率可靠性理论国内外的发展状况11-12
• 1.5 履带起重机臂架结构的可靠性问题12-14
• 1.6 论文的主要工作及总体框架14-15
• 1.7 本章小结15-17
• 第二章 履带起重机臂架的力学模型17-25
• 2.1 臂架计算原则及方法17-21
• 2.1.1 结构简化与计算模型的建立17
• 2.1.2 工作载荷及载荷组合17-18
• 2.1.3 臂架的强度计算18-19
• 2.1.4 刚度计算19-21
• 2.1.5 臂架整体的稳定性计算21
• 2.2 主臂工况载荷21-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 非概率可靠性理论介绍25-35
• 3.1 区间的数学基础25-26
• 3.1.1 区间的概念25
• 3.1.2 区间的运算法则25-26
• 3.2 非概率可靠性各定义的介绍26-30
• 3.2.1 初始定义26-27
• 3.2.2 扩展定义27-29
• 3.2.3 区间满意度的定义29-30
• 3.3 工程实例30-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 履带起重机臂架结构非概率可靠性分析35-49
• 4.1 具有主副臂的臂架结构的特殊性35-36
• 4.2 臂架整体稳定性的非概率可靠度计算36-42
• 4.2.1 臂架整体的稳定性的应力法36-38
• 4.2.2 臂架整体稳定性非概率可靠度的计算38-39
• 4.2.3 臂架结构计算中的区间变量及其运算39-40
• 4.2.4 臂架的整体稳定性非概率可靠度的计算准则40-42
• 4.3 臂架强度的非概率可靠度计算42-43
• 4.4 臂架刚度的非概率可靠度计算43-44
• 4.5 计算实例44-48
• 4.5.1 臂架整体稳定性的非概率可靠度计算45-46
• 4.5.2 臂架强度的非概率可靠度计算46-47
• 4.5.3 臂架刚度的非概率可靠度计算47-48
• 4.6 本章小结48-49
• 第五章 履带起重机臂架结构系统的安全评估49-63
• 5.1 安全评估的理论基础49-54
• 5.1.1 安全评估的研究理论与方法49-52
• 5.1.2 起重机金属结构的安全性评估理论与方法52-54
• 5.2 基于 AHP 构权的履带起重机的评估方法54-60
• 5.2.1 基于广义指数法的无量纲化处理54-56
• 5.2.2 基于改进的单准则 AHP 法权重的研究56-59
• 5.2.3 履带起重机臂架结构的安全评价59-60
• 5.3 实例计算60-61
• 5.4 本章小结61-63
• 第六章 编程与实例应用63-71
• 6.1 VC++6.0 软件的介绍63-65
• 6.2 工程实例65-70
• 6.3 本章小结70-71
• 第七章 总结与展望71-73
• 7.1 总结71-72
• 7.2 主要创新点72
• 7.3 展望72-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-79
• 攻读硕士期间发表的论文79-80

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本文编号：301032