为了更准确地研究在重力加速度、吊钩材料密度、起吊重量为环境变量条件下的吊钩可靠性,以应力和变形为输出响应,采用双重响应面法(Dual Response Surface Method,DRSM)为理论基础对其进行可靠性分析。采用拉丁超立方抽样方法对随机变量进行抽样,将抽样输出数据采用最小二乘法拟合得到应力和应变的响应面方程;结合蒙特卡洛法对两个响应面模型进行联动抽样,计算得到吊钩在静力学条件下的可靠性概率。实例计算表明当最大允许屈服强度为210MPa,最大允许变形为1mm条件下,其可靠性概率为99.47%。

针对传统优化设计忽视不确定因素对产品性能和质量的影响,将近似模型技术、蒙特卡洛模拟法、可靠性分析和6σ质量设计相结合,对地坑式架车机进行6σ稳健优化设计。分析结果表明,与传统确定性优化相比,该方法不仅能使地坑式架车机的结构自重降低16.79%,而且降低了优化结果对优化参数波动的敏感性,同时大幅提高了各参数的σ水平和可靠度,因此极大地提高了架车机的可靠性和稳健性,为地坑式架车机的设计及优化提供理论指导,具有较高的工程实际应用价值。