工程機械金屬結構系統(tǒng)疲勞可靠性分析研究.pdf

1、該文以工程機械金屬結構為對象,探討了疲勞載荷下的隨機結構分析、隨機有限元計算構件疲勞可靠度的方法、隨機疲勞累積損傷理論、系統(tǒng)疲勞可靠性分析.主要工作有:1.探討了應變疲勞的局部應力應變的隨機性分析,提出了近似的多項式擬合法.近似的多項式擬合法在諾伯法的基礎上,將循環(huán)應力應變曲線和諾伯雙曲線視為概率曲線,通過建立近似多項式的方法,求得局部應力應變的統(tǒng)計特性,快速簡便,適合工程應用.2.推導了交變載荷下彈塑性隨機有限元法迭代格式.交變載荷下

2、Taylor展開彈塑性隨機有限元可精確計算局部多軸應力應變的隨機響應.3.探討了隨機有限元可靠度法在分析構件疲勞可靠性時的應用,推導和處理了構件疲勞可靠性分析時功能函數(shù)的建立和求偏導問題,提出了直接SFEM可靠度法,偏導SFEM可靠度法.4.對三種改進的Miner準則從模型的建立原理和適用性方面進行的分析,并用一級等幅疲勞載荷對其進行了驗證,論證了改進的Miner準則中隨機Miner準則的合理性.建立了疲勞壽命計算的近似方法,通過建立疲

3、勞壽命的一階近似多項式,獲得了疲勞壽命的均值和方差,如果已知疲勞壽命的概率分布形式,可進行任意壽命下的疲勞可靠性分析.5.將焊接結構視為一個系統(tǒng),識別了系統(tǒng)的主要疲勞失效模式,并計算了系統(tǒng)綜合疲勞失效概率.識別主要失效模式首先是要正確地實現(xiàn)結構失效狀態(tài)的轉移,也就是結構在失效前后力學模型的變化.該文根據(jù)焊接結構的特點,建立了實現(xiàn)焊縫裂紋起裂后結構狀態(tài)轉移的間隙元法.運用全局疲勞壽命分枝-約界法識別隨機結構的失效模式.分析了100t-22