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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-lntrusive Stochastic Finite Element of Chebyshev Polynomial Stochasitic Expansion

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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.

周久香、范小宁、邢瑾文

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太原科技大学机械学院,山西 太原 030000

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

国家自然科学基金

51275329

2020

机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子：0.511
ISSN：1001-3997
年,卷(期)：2020.(2)
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