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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软件建立三文实体模型，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。lf0061
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关键词 静力学分析 第四强度理论 随机有限元法
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 plots
convex 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
目 次
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
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。
由于我国整体工业起步较晚，在可靠性设计方面积累的经验与数据不如西方发达国家，未能形成一个较为完善的可靠性评估与评测体系，这也是我国整体平均工业水平落后于发达国家的一个重要因素。不积跬步无以至千里，所以重视可靠性设计方面的发展显得十分重要。