基于优化加点代理模型的桥架结构疲劳寿命预测方法

摘要：

为快速评估起重机服役过程中损伤桥架结构的安全性,提出基于优化加点代理模型的桥架结构疲劳寿命实时预测方法.以实测载荷数据为基础,结合工作循环过程,刻画服役工况相关参数的随机性;依据最不利服役工况,通过有限元静力学分析,结合失效案例统计,确定桥架结构应力薄弱位置,建立疲劳损伤和寿命预测的有限元模型,结合MSC.Fatigue的S-N模块与裂纹扩展模块,模拟随机工况下桥架结构的剩余寿命,分析不同裂纹深度对结构剩余寿命的影响;利用黑箱封装的思想,基于拉丁超立方抽样及Kriging模型,结合鹈鹕优化算法及加点准则,建立桥架结构寿命预测的优化加点代理模型,结合Miner线性累积损伤理论,实现小车带载移动过程中桥架结构的疲劳寿命实时预测.以QD20/10 t×43 m×12 m通用桥式起重机桥架结构为例,验证所提方法的可行性.通过与传统基于有限元仿真的疲劳寿命预测方法相比,结果表明,所提方法能够以较少的仿真调用次数和较短的仿真时间准确评估损伤桥架结构的剩余寿命,可为起重机检修周期制定与报废决策提供一定的参考意义.

关键词：疲劳寿命、Kriging代理模型、有限元仿真、桥架结构、工作循环

所属期刊栏目：45

分类号：TH213.5(起重机械与运输机械)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;山西省研究生创新项目

在线出版日期：2023-06-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：729-742