基于概率方法的收获机机架响应不确定性分析OA

收获机机架在制造与服役过程中受材料属性、加工尺寸及载荷工况等多源不确定性因素影响,结构性能易产生随机波动,给大型化、轻量化机架结构的安全性设计带来挑战。针对上述问题,研究在概率分析框架下建立了机架结构响应不确定性分析模型,并构建了相应的数值求解流程,将弹性模量与密度建模为随机变量,采用多项式混沌展开方法对机架模态频率进行不确定性分析。研究以某型棉花收获机机架为对象,计算并分析其前六阶模态频率的统计特征及概率分布,并与蒙特卡洛模拟结果进行对比。结果表明,各阶模态频率均值与确定性分析结果基本一致,不确定性主要表现为频率的离散性波动;各阶模态频率分布近似服从正态分布,且不同阶次间不确定性水平具有一致性;多项式混沌展开方法所需样本量远少于蒙特卡洛模拟,在保证计算精度的同时显著提高了计算效率。