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深厚冲积层钢筋混凝土外层井壁结构模糊随机有限元可靠性及灵敏度分析 被引量:1
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作者 姚亚锋 程桦 +2 位作者 黎明镜 荣传新 宋健 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3032-3039,共8页
基于模糊随机有限元的基本原理及方法,对结构失效函数和材料本构关系作等效模糊化处理,设定输入输出模糊随机变量,建立钢筋混凝土外层井壁结构的模糊随机有限元分析模型。利用ANSYS数值计算外层井壁结构的模糊随机有限元可靠性,结果表明... 基于模糊随机有限元的基本原理及方法,对结构失效函数和材料本构关系作等效模糊化处理,设定输入输出模糊随机变量,建立钢筋混凝土外层井壁结构的模糊随机有限元分析模型。利用ANSYS数值计算外层井壁结构的模糊随机有限元可靠性,结果表明:由于综合考虑到各变量参数的不确定性,获得的模糊随机有限元可靠性相比常规的有限元可靠性总体偏低,其结果更能反映实际工况。此外,模糊随机有限元可靠性以区间值表征不同井段的可靠程度,较常规可靠性的定值表现方法更具工程针对性。模糊随机有限元灵敏度分析发现:影响外层井壁结构可靠性的重要因素依次是井壁冻结压力、混凝土抗压强度和厚径比。通过ANSYS灵敏度散点图可指明主要输入变量的变动对输出变量的影响程度以及变量需改动的大致区间范围。 展开更多
关键词 钢筋混凝土井壁 模糊随机有限元可靠性 概率设计系统 失效函数 灵敏度
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模糊随机结构有限元及可靠性分析的双因子法 被引量:3
2
作者 马娟 陈建军 +1 位作者 徐亚兰 崔明涛 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期69-73,93,共6页
研究了具有模糊随机参数桁架结构的有限元分析和广义可靠性指标计算的问题.同时考虑结构参数和荷载的模糊随机性,基于双因子法建立了模糊随机桁架的静力分析模型,推导了结构模糊随机响应计算式,利用求解随机变量数字特征的代数综合法给... 研究了具有模糊随机参数桁架结构的有限元分析和广义可靠性指标计算的问题.同时考虑结构参数和荷载的模糊随机性,基于双因子法建立了模糊随机桁架的静力分析模型,推导了结构模糊随机响应计算式,利用求解随机变量数字特征的代数综合法给出了结构响应的模糊数字特征,并以此为基础给出了结构广义可靠性指标公式,为后续的结构优化工作提供了基础. 展开更多
关键词 模糊随机参数 有限元分析 模糊随机响应 模糊数字特征 可靠性指标
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随机参数桁架结构的有限元与可靠性分析 被引量:18
3
作者 马洪波 陈建军 +2 位作者 崔明涛 高伟 刘伟 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期103-107,共5页
对随机参数桁架结构在随机荷载作用下的有限元分析方法进行了研究.分别或同时考虑了结构的物理参数、构件的几何尺寸和作用荷载幅值等的随机性;应用代数综合法,对结构位移和应力响应随机变量的数字特征计算表达式进行了推导,进而得到结... 对随机参数桁架结构在随机荷载作用下的有限元分析方法进行了研究.分别或同时考虑了结构的物理参数、构件的几何尺寸和作用荷载幅值等的随机性;应用代数综合法,对结构位移和应力响应随机变量的数字特征计算表达式进行了推导,进而得到结构各响应量的可靠度指标.通过算例表明文中提出的基于概率的随机桁架结构分析与可靠性分析方法的合理性与可行性. 展开更多
关键词 随机参数 随机荷载 桁架结构 有限元 可靠性
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边坡稳定的模糊随机有限元可靠度分析 被引量:18
4
作者 谭晓慧 王建国 +1 位作者 胡晓军 毕卫华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期991-996,共6页
边坡工程中同时存模糊性与随机性,应进行边坡稳定的模糊随机可靠度分析。在边坡稳定的随机有限元可靠度分析的基础上,提出了边坡稳定的模糊随机有限元可靠度的敏感性分析方法,它可以利用随机有限元分析的相应程序,能同时考虑参数的模糊... 边坡工程中同时存模糊性与随机性,应进行边坡稳定的模糊随机可靠度分析。在边坡稳定的随机有限元可靠度分析的基础上,提出了边坡稳定的模糊随机有限元可靠度的敏感性分析方法,它可以利用随机有限元分析的相应程序,能同时考虑参数的模糊性与随机性,能同时求得边坡的模糊可靠指标及模糊滑面位置。该方法利用了随机有限元敏感性分析的结果,在模糊截集上只需进行两次随机有限元分析即可求得该截集上可靠指标的极值,因此计算效率较高。算例分析表明:随着参数变异系数的增加,边坡的模糊可靠指标明显减小;对于均质土坡,模糊滑面的位置相对集中,形成模糊滑带;对于非均质土坡,模糊滑面的位置受边坡破坏机理的影响,参数的微小变异可能导致滑面位置发生较大变化。 展开更多
关键词 边坡稳定 模糊 随机 有限元 可靠度分析
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随机有限元方法与结构可靠性 被引量:25
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作者 郭书祥 冯元生 吕震宙 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期343-350,共8页
简要介绍和综合论述了随机结构的有限元分析及可靠性分析方法的研究及发展情况.包括随机结构的离散化、随机有限元控制方程的求解、随机有限元可靠性方法及随机结构的可靠性分析等.讨论了随机结构分析中存在的一些问题.概要论述了可... 简要介绍和综合论述了随机结构的有限元分析及可靠性分析方法的研究及发展情况.包括随机结构的离散化、随机有限元控制方程的求解、随机有限元可靠性方法及随机结构的可靠性分析等.讨论了随机结构分析中存在的一些问题.概要论述了可能的发展方向. 展开更多
关键词 有限元方法 随机结构 功能函数 结构可靠性
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基于三维随机有限元法的含缺陷焊接结构可靠性分析 被引量:5
6
作者 何柏林 霍立兴 +2 位作者 张玉凤 杨新岐 荆洪阳 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期291-293,共3页
采用随机有限单元法对含浅表面和深表面裂纹焊接结构的可靠性进行了计算。该方法克服了传统的确定性断裂力学在结构的安全评定中结果偏于保守的缺点。在结构可靠性计算中 ,采用自行编制的基于摄动理论的三维随机有限元程序 ,就焊接残余... 采用随机有限单元法对含浅表面和深表面裂纹焊接结构的可靠性进行了计算。该方法克服了传统的确定性断裂力学在结构的安全评定中结果偏于保守的缺点。在结构可靠性计算中 ,采用自行编制的基于摄动理论的三维随机有限元程序 ,就焊接残余应力对结构可靠性的影响进行了计算 ,并讨论了断裂韧度、外载荷、裂纹尺寸三个随机变量的变异对结构可靠性的影响。计算结果表明 ,焊接残余应力对结构的可靠性有较大影响 ,无论结构中是否有残余应力 ,上述三个随机变量中 ,断裂韧度的变异对结构的可靠性影响最大 ,其次是外载荷 ,裂纹尺寸的变异对结构的可靠性影响较前两者都小。 展开更多
关键词 焊接结构 缺陷 随机有限元 摄动法 可靠性分析
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浅基础沉降可靠性的Neumann随机有限元分析 被引量:6
7
作者 傅旭东 茜平一 刘祖德 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期285-290,共6页
将随机土性分布参数模拟为随机场,用矩形和任意四边形局部平均随机场单元来离散随机场。对随机场离散技术和自协方差矩阵的组集方法进行了研究。提出了多维相关正态分布随机数的计算机模拟方法。同摄动随机有限元和直接Monte-Carlo随... 将随机土性分布参数模拟为随机场,用矩形和任意四边形局部平均随机场单元来离散随机场。对随机场离散技术和自协方差矩阵的组集方法进行了研究。提出了多维相关正态分布随机数的计算机模拟方法。同摄动随机有限元和直接Monte-Carlo随机有限元相比,Neumann随机有限元具有较好的计算精度和计算效率。研制了Neumann随机有限元的程序,考虑荷载变异性和土性分布参数的变异性,用Neumann随机有限元法进行地基沉降和非均沉降的概率分析。 展开更多
关键词 Neumann随机有限元 随机 多维相关随机 特一卡罗 浅基础 沉降可靠性
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基于随机有限元方法的机械结构可靠性评估 被引量:4
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作者 张红旗 邵晓东 +3 位作者 胡祥涛 周红桥 夏丹 苏春 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期76-81,共6页
采用随机有限元方法研究复杂载荷条件下某机械结构组件的可靠性特性.考虑工作状态和运输状态,获取组件的载荷特性及其计算模型;利用Ansys软件建立组件有限元分析模型,分析不同工况下组件的静力学和动力学特性,包括应力应变、固有频率、... 采用随机有限元方法研究复杂载荷条件下某机械结构组件的可靠性特性.考虑工作状态和运输状态,获取组件的载荷特性及其计算模型;利用Ansys软件建立组件有限元分析模型,分析不同工况下组件的静力学和动力学特性,包括应力应变、固有频率、振型、风载静响应以及随机振动响应分析等.基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛方法,将载荷和材料的屈服强度作为随机输入变量,利用随机有限元模型评估风载和路面载荷交互作用下组件的可靠度.在此基础上,分析影响结构可靠性的灵敏度参数.结果表明,该方法能够有效地评估动态工作环境下结构件的可靠性特性,为此类系统的可靠性设计提供理论依据. 展开更多
关键词 随机有限元 可靠性评估 动态环境 载荷 灵敏度分析
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基于随机有限元理论的连拱隧道结构可靠性分析 被引量:8
9
作者 马云锋 唐前松 +1 位作者 周勇 陈赟 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期5-8,共4页
应用基于神经网络的随机有限元方法,把截面抗压强度条件视为承载能力的极限状态,把截面受拉开裂条件视为正常使用的极限状态,进行某高速公路连拱隧道衬砌结构可靠性分析,得出了衬砌结构可靠度指标的分布规律和衬砌结构的概率破坏规律。... 应用基于神经网络的随机有限元方法,把截面抗压强度条件视为承载能力的极限状态,把截面受拉开裂条件视为正常使用的极限状态,进行某高速公路连拱隧道衬砌结构可靠性分析,得出了衬砌结构可靠度指标的分布规律和衬砌结构的概率破坏规律。按照抗压条件计算,衬砌结构的最小可靠度指标位于拱墙的侧部,而最大可靠度指标位于拱顶部位,说明隧道衬砌结构的受压破坏容易发生在拱墙的侧部;按照衬砌结构的抗裂条件计算,衬砌结构的最小可靠度指标位于拱顶部位,而最大可靠度指标位于拱墙的侧部,说明隧道衬砌结构的受拉破坏容易从拱顶部位开始,而拱墙侧部产生受拉开裂的可能性较小。 展开更多
关键词 连拱隧道 衬砌结构 随机有限元 可靠性分析 神经网络
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基于随机有限元法的平面多裂纹结构可靠性研究 被引量:6
10
作者 薛小锋 冯蕴雯 冯元生 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期508-512,共5页
在考虑材料参数、裂纹长度、外载分散性的前提下,文章首先用一般六节点单元和六节点奇异等参单元建立了平面裂纹的有限元模型,用Taylor展开随机有限元方法分析了平面裂纹应力强度因子分散性。在考虑多裂纹结构的断裂韧性和应力强度因子... 在考虑材料参数、裂纹长度、外载分散性的前提下,文章首先用一般六节点单元和六节点奇异等参单元建立了平面裂纹的有限元模型,用Taylor展开随机有限元方法分析了平面裂纹应力强度因子分散性。在考虑多裂纹结构的断裂韧性和应力强度因子服从对数正态分布的基础上,结合可靠性分析中的应力强度干涉模型和二阶窄边界理论,建立了多裂纹结构的裂纹失稳扩展可靠性模型。当结构处于平面应变状态时,极限应力强度因子可以直接采用材料断裂韧性,当结构的厚度不能满足平面应变状态要求时,必须将材料平面应变断裂韧性转换为能适用的极限应力强度因子;对于各裂纹的应力强度因子及其分散性,可以通过随机有限元方法计算得到。 展开更多
关键词 多裂纹 可靠性模型 应力强度因子 随机有限元
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摄动随机有限元法在顺层岩质边坡可靠性分析中的应用 被引量:14
11
作者 徐建平 胡厚田 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期71-76,共6页
介绍运用摄动随机有限元法(PSFEM)分析顺层岩质边坡可靠性的推导过程。通过实例分析表明,该方法与模拟有限元法相比,计算量明显减小,结构严谨,结果精确。
关键词 离散 摄动随机有限元 应力场 岩质边坡 可靠性
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基于随机有限元法的连杆动态可靠性分析 被引量:5
12
作者 胡启国 刘廷 +1 位作者 秦锋 庹奎 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第11期113-116,120,共5页
发动机连杆工作条件非常复杂,对其可靠性要求很高。考虑到连杆工作载荷的复杂性,以及连杆可靠性试验要求和成本高,采取仿真分析。以宗申NC450发动机连杆为研究对象,将随机有限元法和蒙特卡罗结合起来,同时考虑连杆尺寸、载荷性质和材料... 发动机连杆工作条件非常复杂,对其可靠性要求很高。考虑到连杆工作载荷的复杂性,以及连杆可靠性试验要求和成本高,采取仿真分析。以宗申NC450发动机连杆为研究对象,将随机有限元法和蒙特卡罗结合起来,同时考虑连杆尺寸、载荷性质和材料特性等不确定性因素的影响,使用蒙特卡洛抽样得到连杆可靠性分析数据。根据随机载荷的统计学意义,利用顺序统计理论,建立载荷多次作用时连杆的等效载荷的累积分布函数和概率密度函数,得到连杆在载荷多次作用下的连杆动态应力强度干涉模型。最后,结合蒙特卡洛模拟法,得到连杆的动态可靠度。结果表明:该方法为连杆的可靠性分析提供新的思路。 展开更多
关键词 动态可靠性 连杆 随机有限元 MONTE Carlo
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基于随机有限元的接触问题可靠性形状优化设计 被引量:3
13
作者 崔海涛 马海全 温卫东 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期983-986,共4页
针对含接触的结构可靠性形状优化设计问题 ,在简要介绍结构可靠性形状优化设计的基础上 ,重点推导并给出了接触问题的随机有限元的灵敏度全解析分析的表达式 ,包括可靠度指标的灵敏度分析、接触条件的灵敏度分析及相应的边界支配方程、... 针对含接触的结构可靠性形状优化设计问题 ,在简要介绍结构可靠性形状优化设计的基础上 ,重点推导并给出了接触问题的随机有限元的灵敏度全解析分析的表达式 ,包括可靠度指标的灵敏度分析、接触条件的灵敏度分析及相应的边界支配方程、结构响应量的灵敏度分析等。通过算例 ,验证了所提出的优化方法的正确性。 展开更多
关键词 结构优化 可靠性形状优化 接触 随机有限元
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基于三参数可靠性分析模型的随机有限元法 被引量:4
14
作者 彭雄奇 吴立言 刘更 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期116-120,共5页
以三参数可靠性分析模型为基础,建立了一种新的随机有限元模型并导出了全部方程.这一模型全面考虑了载荷、材料性能参数、几何形状等随机因素对结构可靠性的影响。最后以一悬臂梁的可靠度计算为例进行了说明,并与onteCarlo... 以三参数可靠性分析模型为基础,建立了一种新的随机有限元模型并导出了全部方程.这一模型全面考虑了载荷、材料性能参数、几何形状等随机因素对结构可靠性的影响。最后以一悬臂梁的可靠度计算为例进行了说明,并与onteCarlo有限元法以及常规的二参数可靠性分析模型进行了对比。 展开更多
关键词 随机有限元 可靠性分析 三参数
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随机-区间型天线结构有限元及可靠性分析 被引量:2
15
作者 朱增青 陈建军 +1 位作者 梁震涛 林立广 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期624-629,共6页
构建了对随机-区间混合型天线结构的有限元及可靠性分析模型,提出了一种新的处理不确定性因素的结构有限元分析方法,给出了结构保精度和保强度两工况的概率描述。同时考虑了结构的物理参数、几何参数的随机性和作用风载荷的区间性。首... 构建了对随机-区间混合型天线结构的有限元及可靠性分析模型,提出了一种新的处理不确定性因素的结构有限元分析方法,给出了结构保精度和保强度两工况的概率描述。同时考虑了结构的物理参数、几何参数的随机性和作用风载荷的区间性。首先将随机变量固定,利用区间因子法求得结构位移和应力响应的区间范围,然后在区间内任意点处利用随机因子法求结构响应的随机分布范围。构造了天线反射面位移响应和结构单元应力响应不确定变量的数字特征计算公式,进而得到结构各响应量的可靠性指标。对一8m 口径天线结构进行了分析,分析结果表明文中所提方法具有合理性和可行性。 展开更多
关键词 天线结构 可靠性 有限元分析 随机 区间
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基于粘弹性随机有限元的固体推进剂药柱可靠性分析 被引量:11
16
作者 张海联 周建平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期21-24,共4页
固体推进剂是一种颗粒填充复合材料,其性能参数具有一定的分散性。为了讨论各类随机因素对药柱结构可靠性的影响,采用局部平均法离散参数随机场,并通过相关结构分解成归一化的独立随机变量,将可靠度指标算法和粘弹性随机有限元法相结合... 固体推进剂是一种颗粒填充复合材料,其性能参数具有一定的分散性。为了讨论各类随机因素对药柱结构可靠性的影响,采用局部平均法离散参数随机场,并通过相关结构分解成归一化的独立随机变量,将可靠度指标算法和粘弹性随机有限元法相结合,进行了固体推进剂药柱的结构可靠性分析。算例表明,精度较高,收敛速度较快,适用于工程计算。 展开更多
关键词 固体推进剂药柱 可靠性分析 粘弹性随机有限元 瞬时可靠 压力曲线
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桁架结构随机有限元的可靠性分析 被引量:2
17
作者 姜忠宇 干洪 何芝仙 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第3期71-75,共5页
研究基本随机变量对结构可靠性的影响,针对桁架结构分别或同时考虑了结构的物理参数、构件的几何参数以及作用荷载等的随机性,提出了将确定性有限元随机化的方法,结合H-L(Hasofer-Lind)几何法,分别以结构的位移与应力响应作为功能函数,... 研究基本随机变量对结构可靠性的影响,针对桁架结构分别或同时考虑了结构的物理参数、构件的几何参数以及作用荷载等的随机性,提出了将确定性有限元随机化的方法,结合H-L(Hasofer-Lind)几何法,分别以结构的位移与应力响应作为功能函数,得到结构中构件的最小可靠指标。通过算例表明随机变量的变异系数对构件可靠指标有较大影响,当同时考虑多个基本随机变量时,结构响应呈现出很强的随机性,基于随机有限元的可靠性分析方法具有一定普适性、可行性与实用性。 展开更多
关键词 桁架结构 随机有限元 随机参数 结构可靠性
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基于随机有限元法的山东某煤矿主井井架强度的可靠性分析 被引量:5
18
作者 崔海涛 周厚强 彭兆行 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 1997年第3期332-335,共4页
本文针对煤矿主井井架强度的安全可靠性这一关键问题,提出用随机有限元法对其进行可靠性分析,克服了用传统方法分析所带来的不足。在计算中采用自编部分程序与通用的SAP5程序相结合的方法,减小了自编程序的工作量。
关键词 井架强度 随机有限元 可靠性分析 煤矿
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基于随机有限元的模板支撑体系井字架结构可靠性研究 被引量:2
19
作者 陆征然 郭超 +1 位作者 张茂胜 李帼昌 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期79-85,共7页
扣件是模板支撑体系核心构件,其工作特性对体系承载性能具有显著影响.基于蒙特卡罗法基本原理,利用Python脚本驱动ABAQUS进行模板支撑体系非侵入式随机有限元分析,得出在井字架结构的任意位置上,随机出现不同数量的扣件失效对体系承载... 扣件是模板支撑体系核心构件,其工作特性对体系承载性能具有显著影响.基于蒙特卡罗法基本原理,利用Python脚本驱动ABAQUS进行模板支撑体系非侵入式随机有限元分析,得出在井字架结构的任意位置上,随机出现不同数量的扣件失效对体系承载力可靠性的影响.结果表明,扣件失效概率增大将导致其屈曲承载力下降的幅度及概率显著增加.当扣件失效概率为0.183时,井字架结构的屈曲荷载比例系数超过0.8的概率为90%.当扣件失效概率达到0.199时,其屈曲荷载比例系数超过0.8的概率仅为50%.上述成果进一步说明基于所有扣件完好条件下的模板支撑体系确定性分析不符合实际,且偏于不安全.此外,当扣件失效数量服从二项分布时,模板支撑体系井字架结构的屈曲荷载比例系数λ服从正态分布. 展开更多
关键词 随机有限元 可靠性 蒙特卡罗 模板支撑体系 扣件失效
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基于随机有限元法的轴承可靠性虚拟试验分析 被引量:2
20
作者 李昌 孙志礼 韩兴 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期724-727,共4页
首先建立三维参数化轴承有限元模型,利用ANSYS软件对其进行数字仿真,得到轴承内部接触应力、应变的变化规律.在此基础上,运用Neumann展开Monte-Carlo随机有限元法(NSFEM),综合考虑轴承原始制造误差以及转速、载荷等不同工况对轴承动态... 首先建立三维参数化轴承有限元模型,利用ANSYS软件对其进行数字仿真,得到轴承内部接触应力、应变的变化规律.在此基础上,运用Neumann展开Monte-Carlo随机有限元法(NSFEM),综合考虑轴承原始制造误差以及转速、载荷等不同工况对轴承动态性能的影响,对轴承进行多次随机虚拟试验,得出轴承可靠度,并以定量的概率给出轴承对各参数变量的可靠性灵敏度,为轴承疲劳强度计算和动态优化设计提供可靠的理论依据. 展开更多
关键词 随机有限元 非线性接触 轴承 NSFEM 可靠性灵敏度
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