橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)可靠性分析及Isight仿真研究.pdf

1、機(jī)械產(chǎn)品的可靠性研究十分關(guān)鍵，機(jī)械設(shè)備（特別是大型設(shè)備，如飛機(jī)、海洋平臺、起重機(jī)等）一旦失效輕則引發(fā)機(jī)械故障造成經(jīng)濟(jì)損失，重則導(dǎo)致人員傷亡?？煽啃苑治黾夹g(shù)是一門基于概率統(tǒng)計學(xué)的科學(xué)計算方法。機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性則可以分為固有可靠性和使用可靠性，分別對應(yīng)于產(chǎn)品的設(shè)計階段和產(chǎn)品的使用階段。我國可靠性分析方法在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用研究始于上世紀(jì)八十年代，經(jīng)過不斷的發(fā)展研究，目前主要的可靠分析方法有近似解析法、數(shù)值模擬法和基于代理模型的響應(yīng)面法等。本

2、文基于Isight可靠性分析方法研究橋式起重機(jī)焊縫的可靠性，試圖為提高起重機(jī)固有可靠性提供參考。
　　橋式起重機(jī)是典型的工程機(jī)械設(shè)備，其工作環(huán)境特殊（如核電站），重量大，高處作業(yè)，保證起重機(jī)狀態(tài)的可靠性十分重要。金屬結(jié)構(gòu)是起重機(jī)的身軀，是其他機(jī)構(gòu)的承載框架，其可靠性直接關(guān)系到起重機(jī)的可靠性。多數(shù)學(xué)者對起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的可靠性分析研究主要集中于金屬結(jié)構(gòu)可靠性評估研究（剩余壽命），屬于使用可靠性研究的范疇;而針對金屬結(jié)構(gòu)焊接連接的可靠性

3、設(shè)計分析研究還較少。
　　為此，本文在遼寧重大裝備制造協(xié)同創(chuàng)新中心的支持下，研究重大協(xié)同創(chuàng)新任務(wù)的子課題，以核電站環(huán)行橋式起重機(jī)為工程背景，基于Isight開展橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)焊接連接的可靠性分析。文中采用Isight可靠性分析校核傳統(tǒng)的設(shè)計方案，并從可靠性富余量的角度考慮焊縫焊腳高度的最小值問題，以期能為起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)固有可靠性的增長提供新的思路和參考。本文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)綜述了起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的可靠性研究現(xiàn)狀

4、，研究了固有可靠性和使用可靠性在起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)不同階段可靠性分析中的運用。
　　(2)研究分析了起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的三種失效形式，并闡述了起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)可靠性評估的基本原理和結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計方法的基本原理。
　　(3)研究了可靠度的計算方法和各種方法的適用情況;基于Isight可靠性分析模塊對焊縫結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案進(jìn)行了變形、剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的可靠度計算，確定設(shè)計方案的可靠性。
　　(4)以核環(huán)吊為研究背景，對橋式起重機(jī)主梁支