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盘基于形质灵敏度的结构可靠性优化及应用研究术为约束条件，戈⋯戈一分别为南陆绾蜕辖纭参数的形质灵敏度以定义为：以《鲧。其中矗为苀出。口曹航口袁茹口郑钰琪结构可靠性优化设计方法结构可靠性优化可以显著提高设计质量和经济效益，已成为国内外积极研究和探索的重要问题。结构可靠性优化以结构的可靠度作为约束条件．对于连续或离散的参数进行优化组合，使之满足成本、尺寸、重量等指标的要求”“。国内外学者将稳健优化设计、粒子群算法、遗传算法、盲数理论等应用到可靠性优化设计中，取得了较好的理论价值和工程应用价值吊臂是汽车起重机最重要的工作部件，其设计是否合理直接影响起重机的承载能力和整机性能．同时它的可靠性也是整个汽车起重机的薄弱环节。因此对起重机的吊臂进行可靠性优化有着非常重要的意义。常规优化方法是通过增加结构尺寸来减小最大应力以达到提高可靠性的目的．但这是通过增加产品质量来换取可靠性的提高，此方法明显是不科学的。因此，本文引入形质灵敏度以优化结构参数。在不改变结构质量的同时减小最大变形。进而减小最大应力，达到提高可靠性的目的。将建立的形质灵敏度优化方法用于某型起重机吊臂的优化设计，使吊臂可靠度由优化前的％提高到％以上。可靠性杓频氖Ｐ机械制造卷第结构可靠性优化设计模型一般有两种．一是在满足成本、质量等指标的前提下，通过参数的改变使产品的可靠度达到一定的要求：二是在满足可靠度的前提下，使成本减低、质量减小。本文主要讨论第一种情况．其数学模型为：式中：戈=峁沟目煽啃裕击匚I杓撇问唬并形质灵敏度的定义变形灵敏度，即参数戈黾拥ノ涣亢笃浣峁贡湫蔚母变量；玉为质量灵敏度，即参数戈。增加单位量后其结构质量的改变量。参数的形质灵敏度数值则反映了增加单位质量时该参数对变形减小的影响程度，因此它的引入可以显著提高优化的效率。优化设计过程本文将质量不变作为优化的约束条件，具体优化过程如下：第一步：使质量增加，为限制变形的减小，参数重要意义。采用应力一强度干涉模型建立了装备承力结构件可靠性优化设计的目标函数．基于形质灵敏度形成了结构可靠性築猲吩≤⋯．，西北工业大学机电学院西安摘要：结构可靠性优化设计是重大装备研制中的关键技术之一，对减轻结构质量、提高工作寿命、降低维护成本具有优化方法。针对某型起重机吊臂可靠性低的情况，开展了提高其结构可靠性优化设计研究．获得的优化结果使吊臂在不增加质量的前提下可靠度提高到％，达到了产品设计要求。通过与基于变形灵敏度的常规方法比较。证实该方法更为有效。关键词：吊臂形质灵敏度结构可靠性可靠性优化中图分类号：籘．文献标识码：文章编号：—易匀豢蒲Щ鹱手钅编号：畉．＆，琍。≤戈≤石一：琣甋猳—．，甌％瓹瑃收稿日期：年甊／
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眠唷珏眠啤面盛菇．搿雐—狶一—!一竘猟瞥善鎖勘．善铅锥。凭＃篸瞥回／确定其分布分别为Ⅳ；～ⅰǎⅰ，她，蜊‰篇沙。呕杓平峁敕治砂‰埘～篇咖吊臂可靠性优化设计按形质灵敏度的大小采用线性增减规律：式筛男次#得到参数增量：第二步：使质量减小，恢复到原始水平，为限制变形的增加，参数按形质灵敏度的大小采用线性反比增减规律：经过两步变换，质量保持不变，结构参数变为：第三步：由于结构参数随质量变化采用不同的增减规律，所以搿２坏扔，经过参数变换产生新的结构，与原始结构相比，结构质量未变但变形已经减小，同时应力也相应减小第四步：将得到的新结构