摘要：由于材料特性、构件的几何特性、载荷历程和环境条件等随机因素的影响,造成结构的疲劳寿命往往偏离结构的设计寿命。为了减少疲劳寿命的分散性,建立一种结构疲劳寿命稳健性优化模型。该模型将结构优化设计理论和随机有限元法相结合,在考虑设计变量和其他随机变量的变异性对结构疲劳寿命影响情况下,将结构疲劳寿命稳健性优化问题构造成包含结构疲劳寿命均值和标准差的双目标优化问题,并通过权因子来平衡结构疲劳寿命的均值和标准差关系,在约束函数中将结构疲劳寿命控制在最低寿命和最高寿命之间。经疲劳稳健性优化设计后的结构疲劳寿命在其均值处波动较小,而且分布曲线远离疲劳寿命底限。最后通过承受脉冲载荷的平面10杆桁架结构疲劳寿命稳健性优化算例显示了此方法的有效性。

关键词：稳健性设计 疲劳寿命 结构优化 随机有限元 随机性 

单位：吉林大学机械科学与工程学院 长春130022