吊钩等效起重机的应力非线性
吊钩作为起重机的重要承载结构,其应力分布对起重机的可靠性有重要影响。同时,吊钩的可靠性与工作人员的安全密切相关,因此合理有效地分析吊钩的等效应力具有重要意义。国内外许多专家学者对起重机吊钩的应力分布进行了数值分析,取得了许多研究成果。但这些研究成果仅采用确定性分析方法,忽略了吊钩应力分析影响因素的随机性,是盲目的。因此,为了更客观准确地描述吊钩的应力分布,提高其可靠性,需要考虑吊钩应力分析影响因素的随机性,这就要求将吊钩应力的确定性分析转变为概率分析。以下网络小编介绍了起重机吊钩等效:的应力非线性
概率分析方法在许多领域得到了广泛的应用,但目前尚未应用于起重机吊钩的可靠性分析。吊钩的概率分析不仅可以根据随机变量的分布特征得到吊钩应力的概率分布,还可以根据吊钩应力的概率分布特征确定随机变量的变化,有利于吊钩的设计优化,也有助于提高起重机的可靠性性能。
内部随机变量对吊钩应力的影响,对起重机吊钩等效应力进行非线性概率分析。
使用Box-Behnken矩阵抽样方法,每个随机变量取三个水平点。按照一定的规律,将中心和边缘中心作为样本值所在的点,Xi水平点值满足该点。
=0.99;q-正态分布变量,满足。
如果h从起吊重物过程中钢丝绳的张紧到重物离开支承面的时刻服从正态分布,则状态方程的可靠度和可靠度可以通过MonteCarlo分析得到,/随机变量的均值矩阵和方差矩阵的可靠度灵敏度为。
下降R=下降Rg,如男性下降Dh(9),其中(g;guide=;4.2吊钩的可靠性灵敏度分析在吊钩非线性分析的基础上,对吊钩进行了概率分析。综合考虑吊钩应力分析的影响因素,将载荷、材料密度、泊松比、弹性模量设为随机变量,其抽样统计特性见表1。假设所有随机变量服从正态分布,相互独立。
挂钩随机变量及其统计特性随机变量平均值m标准差5当量载荷1/兆帕材料密度d/(公里泊松比p弹性模量m/兆帕通过一系列确定性试验和米用盒-本-肯矩阵抽样法,得到25组系统输出响应和随机变量的样本点,如样本值所示。用这些样本点拟合响应面,然后确定吊钩等效应力状态方程的系数,其中输出应力S与等效载荷1和泊松比的3D关系如下所示。应力a=315MPa时,状态方程为:hX模拟样本的历史和频率分布是用MonteCarlo方法对状态方程采样10000次得到的,如。由此可见(x服从正态分布。用蒙特卡洛法模拟系统状态方程得到的可靠性数据为:公式(7)。计算结果为:h=223.126,D=14992.045,与蒙特卡洛法的模拟结果相似。结果表明,当吊钩应力为315兆帕时,吊钩可靠性为96.72%,满足设计要求。
系统输出响应与随机变量样本值样本点等效荷载材料密度泊松比p弹性模量输出应力系统输入输出关系0000倍模拟输出样本历史输出响应频率分布各随机变量的灵敏度和分布可由公式(10)求得。机械设计制造挂钩随机变量灵敏度分析书签6表3随机变量灵敏度及其概率变量灵敏度((10-)概率/%变量灵敏度((10-)概率)(可以看出,在随机
通过对吊钩的非线性时域结构分析,计算出吊钩等效应力的分布,并选择吊钩等效应力点作为吊钩概率分析的输出响应。
通过分析吊钩等效应力概率和随机变量敏感性可知,当吊钩应力=315MPa时,安全概率为96.72%,基本满足设计要求。同时,得出了吊钩等效应力分布的主要影响因素,为吊钩结构的优化和重新设计提供了理论依据。
为了更准确有效地预测吊钩的等效应力分布,除了考虑影响因素的随机性外,还应考虑吊钩结构设计和分析的随机性,并采用更有效的响应面法进行分析。