起重机吊钩等效应力非线性可靠性灵敏度分析.pdfVIP

第6期 机械设计与制造 2014年 6月 Machinery Design Manufacture 167 起重机吊钩等效应力非线／J生『可靠性灵敏度分析 高海、峰，白广忱，费成巍 (北京航空航天大学 能源与动力工程学院，北京 100191) 摘 要：为描述起重机 吊钩提升重物非线性时域内等效应力分布规律，改善其设计优化的合理性，考虑多种随机变量， 融合有限元法和响应面法进行了吊钩等效应力的可靠性灵敏度分析。通过在非线性载荷下的结构分析，计算出吊钩等 效应力的分布情况，选取等效应力最大点作为输出响应对吊钩进行概率分析；在计算点处考虑随机变量的影响，结合响 应面拟合蒙特卡洛法计算出吊钩等效应力分布概率和符合设计要求的可靠度，并分析了影响等效应力的随机变量灵敏 度。结果表明：吊钩等效应力和安全概率基本符合设计要求；得出了吊钩等效应力分布的主要影响因素是等效栽荷，灵 敏度概率达到96．19％。 关键词：有限元法；非线性分析；响应面法；起重机吊钩；可靠性；灵敏度 中图分类号：TH16；TH21 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2014)06～0167—04 NonlinearReliabilityandSensitivityAnalysisonCraneHookVonMisesStress GAOHai-feng，BAIGuang—chen，FEICheng—wei (SchoolofEnergyandPowerEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China) Abstract：TodescribetheVonMisesstressdistributionofcranehookduringlftiinganobject，nadimprovetherationalityofthe designandoptimization．thereliabilitynadsensitivityoftheVonMisesstressofcroltehook naalyzedbasedonfinite elementmethodnadresponsesu~aeemethodconsideringvarioll~randomvaribales．Throughthestructuralanalysisunder nonlinearload，VonMisesstressdistributionofcrnaehookwascdculated，aswellasthemaximalstresspointswereregradedas theprobabilsiticnaalyssipointstonaalyzetheprobabilityofcranehook．Consideringtheeffectofthernadomvraiables，the dsitributionprobabilitynadallowablerelibailityoftheVonMisesstressofcrnaehookWascalculated，andsensitivityofthe rnadomvraiba~sinfluencinghookstresswerecompletedbyfnsingrespondsub(iceandMonteCralomethodTheresultsshow thattheVonMisesstressandthesafetyprobbailityofthehookbasicallymeetthedesignrequirements；theloadsithemain influencefactortotheVonMisesstressdistributionofcranehook，thesensitivityratereaches96．19percena Key W ords：FiniteElementM ethod