基于盲數理論的電動輪自卸車A型架區間疲勞強度分析與優化

摘要：由于電動輪自卸車A型架制造工藝及使用環境的不確定性極易引起材料參數的改變,因此將A型架疲勞強度定義為一區間值。為避免電動輪自卸車A型架在滿載下坡轉彎制動工況下因區間疲勞強度不足造成疲勞失效,首先基于盲數理論分析了電動輪自卸車A型架區間疲勞強度,其區間值為142.32~256.86MPa。其次,充分考慮其設計、制造及使用過程中的不確定性因素,將設計階段的A型架鋼板結構尺寸、制造階段的焊縫材料參數及使用階段的關鍵鉸接位置載荷作為隨機變量,利用拉丁超立方法對其抽樣,通過彈塑性有限元模擬獲取周期載荷作用下的隨機變量響應值,得到A型架區間應力值為95.01~153.50MPa。通過對比,A型架區間應力值與區間疲勞強度發生干涉。最后,基于響應面法對隨機變量建立疲勞可靠性功能函數,利用遺傳算法開展A型架區間疲勞強度優化設計。結果表明:優化后的A型架區間應力最大值為134.50MPa,小于區間疲勞強度最小值,從而保證了A型架的疲勞可靠性。