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原文传递某车架非概率可靠性分析及优化

论文题名：	某车架非概率可靠性分析及优化
关键词：	不确定性;可靠度分析;货车车架;载荷参数;隔代遗传算法
摘要：	车架是货车重要的承载部件，承受了各种载荷，其结构性能好坏直接关系到整个货车的综合性能。车架设计后，运用有限元分析法进行结构分析，以初步了解车架结构的力学性能。传统的车架结构分析是基于确定性的基础上进行的，而实际上，各参数会存在一定的波动，这样的分析往往会产生一定的误差。概率可靠性理论能够很好的描述其不确定性，但概率可靠性理论需要参数精确的概率分布，在工程上有时是不易求得的。非概率凸集合理论把参数的不确定性用区间或椭球模型来描述，只需要知道参数的取值区间，且构造简单，具有很强的适用性。在可靠度基础上，构建车架的可靠度优化模型。本文的主要工作如下: 　　运用HyperWorks软件对车架几何模型进行几何清理、网格划分、连接、施加边界条件等。依据货车的运行条件，分别施加载荷和约束条件，分析车架在满载弯曲工况、满载扭转工况、满载制动工况和满载转弯工况下的强度和刚度，并对车架进行动态分析，求得车架的前十阶频率。　　取车架材料中弹性模量和密度为不确定参数，构建不确定参数的区间模型。通过Kriging近似模型构建车架在设计变量和不确定参数内的刚度及强度的近似模型，选用区间模型中的优化法求解车架刚度和强度的非概率可靠度指标。　　构建车架不确定参数的椭球模型，并详细介绍了椭球模型的构建方法，通过多项式响应面法构建车架刚度和强度的近似函数，利用改进一次二阶矩法求解车架刚度和强度的非概率可靠度指标。　　在车架非概率可靠度分析的基础上，构建车架的非概率可靠度优化数学模型，其中目标函数为最小化的车架质量。该优化模型为不确定优化，采用隔代遗传算法求解该优化模型，该算法能够大量的提高求解效率。并对优化后的结果重新分析，以验证优化结果的正确性。
作者：	马腾飞
专业：	机械工程
导师：	李伟平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文