机械设计与制造杂志社

2020, No.348(02) 37-42

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桥机主梁的切比雪夫非嵌入式随机有限元可靠性分析
The Reliability Analysis of Bridge Crane Girder Based on a Non-Intrusive Stochastic Finite Element of Chebyshev Polynomial Stochasitic Expansion

周久香;范小宁;邢瑾文;

摘要(Abstract):

考虑中、高非线性复杂结构的参数不确定性,提出基于切比雪夫随机展开的非嵌入式随机有限元法,实现了结构有限元分析和可靠性分析的不耦合。以拉丁超立方随机有限元配点技术产生适量样本,拟合切比雪夫正交多项式随机展开模型,避免法方程在高阶展开时的病态现象,实现复杂结构隐式功能函数的显式化。全面考虑单梁桥机箱型主梁的可靠性因素,建立四种极限工况的有限元模型;利用灵敏度分析筛选随机变量,探索了配点样本数目对计算可靠度的影响,并提出取配点样本数目约为两倍拟合模型待定系数的假定。结果表明:3阶LHS-CPSE模型计算可靠度精度稍高于2阶LHS-CPSE模型,且两者均满足要求;文中方法兼顾计算精度和效率,为复杂结构的可靠性分析提供了一条可行思路,具有较好的工程适用性。

关键词(KeyWords): 非嵌入式随机有限元法;拉丁超立方随机有限元;切比雪夫正交多项式;灵敏度;起重机;可靠度

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(51275329)

作者(Author): 周久香;范小宁;邢瑾文;

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参考文献(References):

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