[发明专利]一种臂架类起重机结构非概率时变可靠性评估方法

权利要求书

1.一种臂架类起重机结构非概率时变可靠性评估方法，其特征在于：首先，将臂架类起重机结构进行力学分析并确定其所承受的载荷为不定参量；其次，采用基于凸集的非概率可靠性分析方法，将强度、刚度、稳定性作为约束条件，对臂架类起重机结构的非概率可靠性进行分析，并将时间引入可靠性评估，确定臂架结构的非概率时变可靠性评价模型；

所述臂架类起重机结构非概率时变可靠性评估方法，是通过如下步骤实现的：

(1)建立臂架类起重机结构的力学模型

a)、将臂架类起重机的主、副臂架结构视为起重机的一个整体的臂架，模型建立；

b)、对回转平面进行受力分析；

c)、确定横向力与竖向力作用下的载荷模型；

d)、确定所需参数：起升重量Q，竖向力P₁，主臂横向力s₁，副臂横向力s₂，轴心受压稳定系数臂架截面积A，杆2与水平面的夹角θ₂，弹性模量E,结构惯性矩I，旋转平面吊臂的临界应力N_cr，臂架截面的抗弯模量W_x；

(2)建立基于凸集的臂架类起重机结构非概率时变可靠性评估模型

a)、基于载荷模型计算危险点的强度σ_max，刚度f，稳定性σ_max1；

b)、根据GB/T 3811—2008的强度、刚度、稳定性失效准则，获得相应的功能函数，依次为U＝[σ]-σ_max，F＝[f₂]-f，Y＝[σ₁]-σ_max1，其中[σ]，[f₂]，[σ₁]均为许用值，由GB/T3811—2008获得；

c)、步骤b)所得功能函数中的不确定参数P₁、Q、s₁、s₂，根据凸集理论确定相应的变差界限ε_i，ε_i通过对已有观测样本进行数据分析来客观决定，

d)、将凸模型标准化为q空间下的椭球集合，

e)、根据标准化下的椭球集合，确定可靠度的非概率功能函数U,F,Y；U,F,Y为含变量q₁，q₂，q₃，q₄的函数；

f)、获得非概率可靠性指标为sgn(·)为符号函数，其作用是当功能函数在不确定变量名义值处为负值时定义的非概率可靠性指标取负值；

g)用迭代法求解非概率可靠性指标。