ANSYS厚壁筒零件的结构可靠性分析

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摘要分析厚壁筒（身管）零件的结构模型以及身管工作时的受力状态，根据身管的尺寸和材料运用ANSYS软件建立三维实体模型，采用有限元分析方法分别对实体模型进行应力强度静力学分析和刚度特性模态分析，得到身管的等效应力分布图和一阶模态固有频率图，提取第四强度理论条件下的求解结果校核身管强度满足安全要求。在已知身管的11个随机变量服从正态分布的前提下，根据失效模式进而确定功能函数，运用随机有限元法蒙特卡洛中的拉丁超立抽样方法进行模拟，得到各个参数对可靠性的敏感程度，为后续身管结构优化参数的选择提供一个理论依据。47847

毕业论文关键词静力学分析第四强度理论随机有限元法

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Stability analysis of shells of revolution under pressure conditions

Abstract As a result of the linear analysis the influence of a meridional radius curvature on the critical load was determined and presented on the graph.Non-linear analysis allowed to create equilibrium paths showing behaviour of shells in a post-critical state. As can be seen from a number of plotsconvex barrelled are not stable after exceeding the critical load. Some convave barrelled shells on the contrary have stable equilibrium paths in the post-critical range. In this way one can create an equilibrium path that describes the response of the structure to the imposed load.

Keywords linear analysis, non-linear analysis, critical load

1 引言 1

1.1 可靠性研究背景 1

1.2 机械可靠性简述 1

1.3 机械可靠性设计 1

1.4 毕业设计的研究内容 2

2 身管设计基本原理 3

2.1 身管的结构模型 3

2.2 身管的力学分析 4

2.3 强度分析理论 4

2.4 厚壁圆筒理论 6

2.5 应力-强度干涉模型理论 7

2.6 可靠度分析原理 8

3 身管静强度和刚度分析 9

3.1 身管静强度可靠性分析 9

3.2 身管刚度可靠性分析 15

4 基于ANSYS的身管强度可靠性分析 17

4.1 随机有限元法概述 17

4.2 可靠度分析理论 17

4.3 结构失效概率分析 18

4.4 随机有限元法分析 19

结论 24

致谢 25

参考文献26

附录 27

1. 引言

1.1可靠性研究背景

随着科学技术的发展对产品质量要求的日益提高，产品的可靠性也越来越成为产品竞争的焦点[1]。由于人们对于产品的质量和功能要求也变得越来越高，所以可靠性水平是企业能否保持强有力竞争力的关键因素[2]。可靠性对于社会的影响是方方面面的，小到人们的衣食住行，大到国家的国防安全，都和可靠性息息相关。所以对可靠性的研究就显得尤为重要。