[發明專利]一種臂架類起重機結構非概率時變可靠性評估方法

有效

• 申請號: 201810315708.4
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108536962B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 楊瑞剛;楊淑偉;王華雷;高林;郝成林;連鑫源;路藝
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 王哲

1.一種臂架類起重機結構非概率時變可靠性評估方法，其特征在于：首先，將臂架類起重機結構進行力學分析并確定其所承受的載荷為不定參量；其次，采用基于凸集的非概率可靠性分析方法，將強度、剛度、穩定性作為約束條件，對臂架類起重機結構的非概率可靠性進行分析，并將時間引入可靠性評估，確定臂架結構的非概率時變可靠性評價模型；

所述臂架類起重機結構非概率時變可靠性評估方法，是通過如下步驟實現的：

(1)建立臂架類起重機結構的力學模型

a)、將臂架類起重機的主、副臂架結構視為起重機的一個整體的臂架，模型建立；

b)、對回轉平面進行受力分析；

c)、確定橫向力與豎向力作用下的載荷模型；

d)、確定所需參數：起升重量Q，豎向力P₁，主臂橫向力s₁，副臂橫向力s₂，軸心受壓穩定系數臂架截面積A，桿2與水平面的夾角θ₂，彈性模量E,結構慣性矩I，旋轉平面吊臂的臨界應力N_cr，臂架截面的抗彎模量W_x；

(2)建立基于凸集的臂架類起重機結構非概率時變可靠性評估模型

a)、基于載荷模型計算危險點的強度σ_max，剛度f，穩定性σ_max1；

b)、根據GB/T 3811—2008的強度、剛度、穩定性失效準則，獲得相應的功能函數，依次為U＝[σ]-σ_max，F＝[f₂]-f，Y＝[σ₁]-σ_max1，其中[σ]，[f₂]，[σ₁]均為許用值，由GB/T3811—2008獲得；

c)、步驟b)所得功能函數中的不確定參數P₁、Q、s₁、s₂，根據凸集理論確定相應的變差界限ε_i，ε_i通過對已有觀測樣本進行數據分析來客觀決定，

d)、將凸模型標準化為q空間下的橢球集合，

e)、根據標準化下的橢球集合，確定可靠度的非概率功能函數U,F,Y；U,F,Y為含變量q₁，q₂，q₃，q₄的函數；

f)、獲得非概率可靠性指標為sgn(·)為符號函數，其作用是當功能函數在不確定變量名義值處為負值時定義的非概率可靠性指標取負值；

g)用迭代法求解非概率可靠性指標。