工程機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)系統(tǒng)疲勞可靠性分析研究.pdf

1、該文以工程機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)為對象,探討了疲勞載荷下的隨機(jī)結(jié)構(gòu)分析、隨機(jī)有限元計算構(gòu)件疲勞可靠度的方法、隨機(jī)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(yīng)變疲勞的局部應(yīng)力應(yīng)變的隨機(jī)性分析,提出了近似的多項(xiàng)式擬合法.近似的多項(xiàng)式擬合法在諾伯法的基礎(chǔ)上,將循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線和諾伯雙曲線視為概率曲線,通過建立近似多項(xiàng)式的方法,求得局部應(yīng)力應(yīng)變的統(tǒng)計特性,快速簡便,適合工程應(yīng)用.2.推導(dǎo)了交變載荷下彈塑性隨機(jī)有限元法迭代格式.交變載荷下

2、Taylor展開彈塑性隨機(jī)有限元可精確計算局部多軸應(yīng)力應(yīng)變的隨機(jī)響應(yīng).3.探討了隨機(jī)有限元可靠度法在分析構(gòu)件疲勞可靠性時的應(yīng)用,推導(dǎo)和處理了構(gòu)件疲勞可靠性分析時功能函數(shù)的建立和求偏導(dǎo)問題,提出了直接SFEM可靠度法,偏導(dǎo)SFEM可靠度法.4.對三種改進(jìn)的Miner準(zhǔn)則從模型的建立原理和適用性方面進(jìn)行的分析,并用一級等幅疲勞載荷對其進(jìn)行了驗(yàn)證,論證了改進(jìn)的Miner準(zhǔn)則中隨機(jī)Miner準(zhǔn)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(xiàng)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(jìn)行任意壽命下的疲勞可靠性分析.5.將焊接結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)失效狀態(tài)的轉(zhuǎn)移,也就是結(jié)構(gòu)在失效前后力學(xué)模型的變化.該文根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),建立了實(shí)現(xiàn)焊縫裂紋起裂后結(jié)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的間隙元法.運(yùn)用全局疲勞壽命分枝-約界法識別隨機(jī)結(jié)構(gòu)的失效模式.分析了100t-22