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装载机疲劳可靠性分析

作　者: 张秋艳
导　师: 孟广伟
学　校: 吉林大学
专　业: 工程力学
关键词: 装载机强度分析响应面法疲劳可靠性
分类号: TH243
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 370次
引　用: 3次
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内容摘要

装载机是一种用途十分广泛的工程机械,以其高效、灵活的性能,在工程施工中发挥了巨大的作用。但在作业过程中,也存在着设备故障率高,使用寿命较短的问题,这不仅给广大用户造成了巨大的经济损失也使企业的维修成本居高不下。因此对装载机进行疲劳可靠性分析具有重要的工程实际意义。本文在查阅相关文献的基础上,考虑装载机实际工作状况,选取合适工况,运用有限元分析软件ANSYS分别建立装载机工作装置的有限元模型,通过对每个工况下模型进行强度分析,获得工作装置在作业过程中应力和应变的变化情况,选取双参数雨流计数法对其进行雨流计数,获取工作装置工作过程中应力、应变的循环情况后,基于疲劳累积损伤理论,采用局部应力应变法计算得到工作装置的疲劳寿命。由于载荷的随机性和材料疲劳性能的不确定性等因素影响,装载机工作装置的疲劳损伤过程具有随机性特点,根据结构疲劳可靠性理论,选取适当随机变量,运用径向基函数(RBF)神经网络模拟结构的极限状态函数及其导函数,对装载机工作装置的疲劳寿命进行可靠性分析,从而估算装载机工作装置的疲劳可靠性。通过本文研究,得出ZL50型装载机工作装置各结构的疲劳可靠度。验证了已有结构在实际使用中的使用性能,并为进一步设计具有最佳性能的装载机工作装置提供了数据和理论支持。

全文目录

提要  4-7
第1章绪论  7-15
  1.1 引言  7
  1.2 疲劳可靠性问题研究概况  7-9
  1.3 国内外装载机的发展概况  9-13
  1.4 本文主要工作  13-15
第2章疲劳可靠性理论  15-33
  2.1 引言  15
  2.2 疲劳可靠性分析概述  15-17
  2.3 疲劳可靠性分析的基本概念和理论  17-25
    2.3.1 载荷谱  17-18
    2.3.2 计数法  18-20
    2.3.3 疲劳累积损伤理论  20-25
  2.4 疲劳寿命分析方法  25-32
    2.4.1 名义应力法  25-28
    2.4.2 局部应力应变法  28-32
  2.5 本章小结  32-33
第3章装载机工作装置的强度分析  33-49
  3.1 引言  33-34
  3.2 有限元法概述  34-36
    3.2.1 有限元法分析的基本过程  34-35
    3.2.2 ANSYS 软件简介  35-36
  3.3 工作装置的有限元分析  36-48
    3.3.1 工况分析  36-37
    3.3.2 有限元模型的建立及边界条件  37-38
    3.3.3 约束的确定  38-39
    3.3.4 载荷的确定  39-40
    3.3.5 工作装置有限元分析计算与结果分析  40-48
  3.4 本章小结  48-49
第4章装载机疲劳可靠性分析  49-65
  4.1 引言  49
  4.2 结构可靠度概述  49-54
    4.2.1 结构分析中的不确定性  49-51
    4.2.2 几个基本概念  51-54
  4.3 结构可靠度的近似计算方法  54-60
    4.3.1 一次二阶矩法  54-55
    4.3.2 响应面方法  55-56
    4.3.3 人工神经网络响应面法  56-60
  4.4 装载机工作装置的疲劳可靠性分析  60-64
  4.5 本章小结  64-65
第5章结论与展望  65-67
参考文献  67-71
摘要  71-74
Abstract  74-78
致谢  78

装载机疲劳可靠性分析

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