压力管道应力强度非概率可靠性分析-南京工业大学学报.pdf

第３８卷第３期 南　 京　 工　 业　 大　 学　 学　 报　 （自然 科 学 版） Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．３ ２０１６年５月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＡＮＪＩＮＧＴＥＣＨ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｍａｙ ２０１６ － ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７６２７．２０１６．０３．００８ 压力管道应力强度非概率可靠性分析 邵世飞，周昌玉，常　 乐 （南京工业大学机械与动力工程学院，江苏 南京 ２１１８００） 摘　 要：对压力管道进行应力强度分析时不确定参数的分布函数较难获取。 为弥补数据的不确定信息，首先，运用 非概率可靠性方法计算压力管道一次应力与二次应力的非概率可靠性，其次，通过调整功能函数与不确定参数的 位置关系进一步研究区间可靠性与凸模可靠性的计算特点。 压力管道应力强度计算结果表明：凸模可靠性较区间 可靠性，在非概率可靠性计算区间扩张方面更有优势，而且可以根据工程实际问题作出灵活响应。 区间可靠性较 凸模可靠性更为保守，在数据不足的情况下，区间可靠性可保证安全。 关键词：非概率可靠性；凸模可靠性；区间可靠性；压力管道；应力强度 － － － 中图分类号：ＴＥ８　 　 　 　 　 　 文章编号：１６７１ ７６２７（２０１６）０３ ００４４ ０６ Ｎｏｎ⁃ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｓｔｒｅｓｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｉｐｅ ＳＨＡＯ Ｓｈｉｆｅｉ，ＺＨＯＵ Ｃｈａｎｇｙｕ，ＣＨＡＮＧ Ｌｅ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｕｎｃｅｒｔａｉｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｒｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｆｏｒ ｓｔｒｅｓｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｉｐｅ．Ｔｏ ｍａｋｅ ｕｐ ｆｏｒ ｕｎｃｅｒｔａｉｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｎｏｎ⁃ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｐｐｒｏａｃｈ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｎｏｎ⁃ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｉｍａｒｙ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｔｒｅｓｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｉｐｉｎｇ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｂｏｔｈ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｘ ｍｏｄｅｌ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｕｎｃｅｒｔａｉｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｃｏｎｖｅｘ ｍｏｄｅｌ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｐｐｒｏａｃｈ ｗａｓ ｍｏｒｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｉｎ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｔｏ ｒｅｓｐｏｎｄ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｉｓｓｕｅｓ ｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｔｈａｎ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｐｐｒｏａｃｈ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｉｎｔｅｒｖａｌ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｐｐｒｏａｃｈ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅ ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｅｎｓｕｒｅ ｓａｆｅｔｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｄａｔａ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｎｏｎ⁃ｐｒｏｂａｂｉｌｉ