汽車起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)可靠性分析及其設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、汽車起重機(jī)因機(jī)動(dòng)性好、作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)在工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。由于起重機(jī)存在制造工藝和技術(shù)水平不足、現(xiàn)場(chǎng)施工條件不確定性等原因，會(huì)導(dǎo)致載荷、結(jié)構(gòu)尺寸和材料屬性等產(chǎn)生諸多不確定因素。而在當(dāng)前的汽車起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范選取的計(jì)算工況沒(méi)有考慮這些不確定因素，也就是說(shuō)，在上述不確定因素作用下起重機(jī)結(jié)構(gòu)不能完全保證其可靠性。起重臂作為主要承載部件，其結(jié)構(gòu)失效是造成汽車起重機(jī)事故的最主要原因，產(chǎn)生的后果也較為嚴(yán)重。起重臂結(jié)構(gòu)可

2、靠性對(duì)整機(jī)性能有至關(guān)重要的影響，是整體設(shè)計(jì)中重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。因此，對(duì)汽車起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性分析，研究以可靠性為依據(jù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法具有重要意義。本課題依據(jù)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51275070)“基于非概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論的特種設(shè)備設(shè)計(jì)方法研究”進(jìn)行相應(yīng)的研究工作。
　　概率可靠性模型分析中需要不確定參數(shù)的概率分布規(guī)律，適用于具有大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的隨機(jī)變量，而對(duì)小樣本參數(shù)分析中會(huì)有較大的誤差。非概率可靠性理論對(duì)原始數(shù)據(jù)要求較低，僅

3、需有不確定參數(shù)的界限而不要求其具體的分布形式，以結(jié)構(gòu)性能的波動(dòng)范圍與要求的變化范圍相比較來(lái)確定其可靠度，是小樣本事件研究中常用的理論。本文考慮起升動(dòng)載系數(shù)、鋼絲繩偏擺角和板件厚度三個(gè)不確定變量，進(jìn)行起重臂結(jié)構(gòu)可靠性分析。其中板厚參數(shù)為符合正態(tài)分布的隨機(jī)變量，用概率方法來(lái)描述;起升動(dòng)載系數(shù)和鋼絲繩偏擺角為已知變動(dòng)界限的區(qū)間變量，用非概率區(qū)間模型來(lái)描述。將概率理論和非概率理論相結(jié)合，提出概率-非概率混合可靠性方法，計(jì)算結(jié)構(gòu)的可靠度。

4、　　以六邊形箱型伸縮臂為研究對(duì)象，根據(jù)結(jié)構(gòu)失效準(zhǔn)則，建立概率-非概率混合可靠性模型，分別計(jì)算起重臂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、局部穩(wěn)定型和整體穩(wěn)定性的可靠度指標(biāo)。根據(jù)結(jié)構(gòu)失效機(jī)理，建立起重臂結(jié)構(gòu)失效貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)推理求解，分析各失效原因組合下結(jié)構(gòu)的可靠性，獲得各失效原因和失效形式的重要度。根據(jù)重要度分配結(jié)構(gòu)的可靠度，修正結(jié)構(gòu)計(jì)算中的屈曲安全系數(shù)和強(qiáng)度安全系數(shù)，形成基于混合模型的起重機(jī)結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)方法。
　　以某QY15型汽車起重機(jī)