格构式臂架3S可靠性分析方法研究

发布时间：2017-08-25 11:15

  本文关键词：格构式臂架3S可靠性分析方法研究

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【摘要】：实际工程结构中，存在着很多静不定结构，在进行结构系统可靠性分析时，会存在诸多的失效模式。如何识别结构系统的主要失效模式、求解主要失效模式的可靠度以及综合主要失效模式求解结构系统可靠度是本文研究的主要内容。 本文以格构式臂架为研究对象，进行结构系统可靠性分析。在求解格构式臂架结构系统可靠度的过程中，首先要根据格构式臂架结构系统的自身结构特点和受力特性确定其相应的系统失效准则，并且定性分析各个失效准则对整个系统的影响度。系统的失效模式有很多，通过分枝限界法来识别格构式臂架结构系统的主要失效模式，并且通过对分枝限界法的改进，使其更加适用于格构式臂架结构系统，识别主要失效模式更加迅速准确，节省大量地时间，且提高了识别的效率。 无论是求解结构元件的可靠度还是结构系统主要失效模式的可靠度，都是先生成安全余量方程，然后采用一次二阶矩法进行计算。在计算整个格构式臂架结构系统的失效概率时，采用PENT法。它是将所有主要失效模式分为几组各自有代表失效模式的失效模式组，然后综合各代表失效模式的失效概率求出整体结构系统的可靠度。 根据以上理论，基于VC++编制格构式臂架结构系统可靠性分析软件。本软件可以参数化计算和校核格构式臂架结构的力学模型；可以自动参数化生成ANSYS分析模型的APDL命令流；可以提取格构式臂架结构系统的整体刚度矩阵并且验证其奇异性。然后结合分枝限界法和PENT法计算格构式臂架结构系统的可靠度。 通过对结构系统可靠性理论的研究，，采用改进的分枝限界法和PENT法，可以大大提高计算格构式臂架结构系统可靠度的效率。通过格构式臂架结构系统可靠度分析软件的编制，为结构系统可靠度的计算提供了一种新的思想和途径。理论和软件的结合，为结构系统可靠性的研究进一步发展奠定基础。
【关键词】：结构系统可靠性 格构式臂架 主要失效模式 可靠度 失效概率
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH21;TB114.3
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 选题的目的与意义10-11
• 1.2 结构系统可靠性的发展概述11-13
• 1.3 结构系统可靠性理论概述13-14
• 1.4 课题技术路线14
• 1.5 本章小结14-16
• 第二章 结构系统可靠性理论16-30
• 2.1 结构可靠度基础理论16-23
• 2.1.1 结构可靠度16-17
• 2.1.2 求解可靠度的方法17-23
• 2.2 结构系统可靠性基础理论23-28
• 2.2.1 结构系统主要失效模式的研究23-27
• 2.2.2 结构系统整体失效概率的研究27-28
• 2.3 本章小结28-30
• 第三章 格构式臂架结构系统可靠性分析软件的编制30-48
• 3.1 参数化建模的理论软件理论30-32
• 3.1.1 参数化技术与建模30-31
• 3.1.2 软件基础31-32
• 3.2 格构式臂架结构系统可靠性分析软件编制原理32-33
• 3.3 软件功能的实现33-46
• 3.3.1 实现基于 VC++的力学模型的参数化计算功能33-34
• 3.3.2 实现基于 APDL 的参数化建模并导入 ANSYS 自动分析的功能34-40
• 3.3.3 实现判定结构系统是否失效的功能40-46
• 3.3.4 关于格构式臂架结构系统的主要失效模式的识别和结构系统的失效概率的计算46
• 3.4 本章小结46-48
• 第四章 格构式臂架结构系统可靠性研究48-64
• 4.1 格构式臂架结构系统可靠性失效准则的确定48-51
• 4.1.1 格构式臂架结构系统的失效判据确定原则48
• 4.1.2 格构式臂架结构系统受载情况以及结构可靠性失效准则48-51
• 4.2 格构式臂架结构系统主要失效模式识别和主要失效模式失效概率计算51-58
• 4.2.1 识别格构式臂架结构系统可靠性的主要失效模式的力学基础51-53
• 4.2.2 格构式臂架结构系统主要失效模式的安全余量的生成53-54
• 4.2.3 格构式臂架结构系统失效模式的可靠性指标的求解54-55
• 4.2.4 使用分枝限界法识别格构式臂架结构系统的主要失效模式55-57
• 4.2.5 格构式臂架结构系统的主要失效模式的失效概率的计算57-58
• 4.3 格构式臂架结构系统整体可靠度的计算58-60
• 4.4 算例60-62
• 4.5 本章小结62-64
• 第五章 格构式臂架结构系统可靠性计算与分析64-74
• 5.1 构件可靠性指标的求解64-66
• 5.1.1 强度的模拟64
• 5.1.2 构件载荷的模拟64-66
• 5.2 用分枝限界法识别格构式臂架结构系统的主要失效模式并求其失效概率66-68
• 5.3 用 PENT 法计算格构式臂架结构系统的失效概率68-70
• 5.4 标准节 S 3的有限元模型的对比分析70-71
• 5.5 本章小结71-74
• 第六章 结论与展望74-78
• 6.1 结论74-75
• 6.2 创新点75
• 6.3 展望75-78
• 参考文献78-84
• 致谢84-86
• 攻读学位期间发表的学术论文及参与的工程项目86-87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：736606