采煤机截割部扭矩轴的动态可靠性分析
来源期刊：东北大学学报(自然科学版)2020年第2期
论文作者：杨周 姜超 张义民 姜红猛
文章页码：217 - 222
关键词：扭矩轴;有限元;BP神经网络;可靠度;可靠性灵敏度;
摘 要：考虑结构和材料等随机参数对零件动态可靠性的影响,避免轴系产生共振,利用Workbench软件建立扭矩轴参数化有限元模型.用模态分析法求解前六阶固有频率和临界转速,并与传递矩阵法比较,证明了结构和转速设计的合理性.结合谐响应分析,说明共振失效应考虑一阶固有频率.通过响应面设计和拉丁超立方抽样法完成对扭矩轴结构、材料参数的抽样,运用BP神经网络拟合一阶固有频率的功能函数,并求解随机参数的可靠性灵敏度.采用一次二阶矩法（FOSM）计算轴在特定转速下的可靠度,并用Monte-Carlo模拟法（MCS）进行了验证,说明转速设计较为可靠.通过灵敏度分析,明确了对扭矩轴动态可靠性影响最大的因素,为轴的稳健优化设计奠定基础.
杨周1，姜超1，张义民2，姜红猛1
1. 东北大学机械工程与自动化学院2. 沈阳化工大学机械工程学院
摘 要：考虑结构和材料等随机参数对零件动态可靠性的影响,避免轴系产生共振,利用Workbench软件建立扭矩轴参数化有限元模型.用模态分析法求解前六阶固有频率和临界转速,并与传递矩阵法比较,证明了结构和转速设计的合理性.结合谐响应分析,说明共振失效应考虑一阶固有频率.通过响应面设计和拉丁超立方抽样法完成对扭矩轴结构、材料参数的抽样,运用BP神经网络拟合一阶固有频率的功能函数,并求解随机参数的可靠性灵敏度.采用一次二阶矩法（FOSM）计算轴在特定转速下的可靠度,并用Monte-Carlo模拟法（MCS）进行了验证,说明转速设计较为可靠.通过灵敏度分析,明确了对扭矩轴动态可靠性影响最大的因素,为轴的稳健优化设计奠定基础.
关键词：扭矩轴;有限元;BP神经网络;可靠度;可靠性灵敏度;
