Monte Carlo simulation for reliability assessment of a technical object subjected to varying operation conditions

• Autorzy: Kuligowska E.

Warianty tytułu

PL

Symulacja Monte Carlo w ocenie niezawodności obiektu technicznego w zmiennych warunkach eksploatacyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The unknown parameters of the exemplary object operation process are identified, its operation states are defined and the main characteristics of the Semi-Markov analytical method are determined. The reliability characteristics for the considered object at the variable operation conditions are determined. Additionally, it is assumed that the conditional reliability functions are different at various operation states and have the exponential forms. The Monte Carlo simulation is performed and the algorithm for the exemplary object reliability evaluation is presented. The expected values and standard deviations of the object unconditional lifetimes calculated from the analytical model and Monte Carlo simulation method are presented. The proposed approach in the object reliability analysis is an illustration of a wide possibility of these methods application.

PL

Zidentyfikowano nieznane parametry przykładowego procesu eksploatacji obiektu, zdefiniowano stany eksploatacyjne oraz określono główne charakterystyki analitycznego modelu semi-Markowa. Wyznaczono charakterystyki niezawodności dla badanego obiektu w zmiennych warunkach eksploatacyjnych. Dodatkowo zakłada się, że warunkowe funkcje niezawodności są wykładnicze i zmieniają się w różnych stanach eksploatacyjnych. Przeprowadzono symulację Monte Carlo oraz przedstawiono algorytm dla przykładowej oceny niezawodności obiektu. Za pomocą analitycznego modelu oraz metody symulacyjnej Monte Carlo zaprezentowano wartości oczekiwane i odchylenia standardowe bezwarunkowych czasów życia obiektu obliczonych. Zaproponowane podejście do analizy niezawodności obiektu może być traktowane jako ilustracja szerokich możliwości zastosowań opisanych metod. Uzyskane wyniki za pomocą metody symulacji Monte Carlo są porównane z wynikami metody analitycznej. Hipoteza dotycząca rozkładu wykładniczego czasu życia przykładowego obiektu nie została odrzucona. Bezwarunkowe funkcje niezawodności rozpatrywanego obiektu uzyskane za pomocą modelu analitycznego i metody symulacji Monte Carlo różnią się, co wskazuje na potrzebę dalszej dogłębnej analizy.

Słowa kluczowe

EN

reliability; technical object; operation process; Monte Carlo simulation

PL

niezawodność; obiekt techniczny; proces eksploatacji; symulacja Monte Carlo

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 47, nr 1
• Strony: 63--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Kuligowska E.

• Maritime University of Gdynia, 81-225 Gdynia, ul. Morska 81/87, Poland

Bibliografia

• [1] Grabski F., Jaźwiński J.: Funkcje o losowych argumentach w zagadnieniach niezawodności, bezpieczeństwa i logistyki. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2009.
• [2] Kołowrocki K. and Kuligowska E.: Monte Carlo simulation application to reliability evaluation of port grain transportation system operating at variable conditions. Summer Safety and Reliability Seminars - SSARS 2013, Journal of Polish Safety and Reliability Association, Summer Safety and Reliability Seminars, Vol. 4, No 1, 2013, s. 73-81.
• [3] Kołowrocki K. and Soszyńska J.: Reliability modeling of a port oil transportation system's operation processes. International Journal of Performability Engineering, Vol. 6, No 1, 2010, s. 77-87.
• [4] Kołowrocki K. and Soszyńska-Budny J.: Reliability and Safety of Complex Technical Systems and Processes: Modeling - Identification - Prediction - Optimization. Springer, 2011.
• [5] Kuligowska E.: Preliminary Monte Carlo approach to complex technical system reliability analysis. Summer Safety and Reliability Seminars - SSARS 2012, Journal of Polish Safety and Reliability Association, Vol. 3, No 1, 2012, s. 59-71.
• [6] Kuligowska E.: Monte Carlo simulation for reliability assessment and optimization of a system to varying operation conditions. Summer Safety and Reliability Seminars – SSARS 2013. Journal of Polish Safety and Reliability Association, Summer Safety and Reliability Seminars, Vol. 4, No 2, 2013, s. 205-218.
• [7] Soszyńska J.: Systems reliability analysis in variable operation conditions. International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering. Special Issue: System Reliability and Safety, Vol. 14, No 6, 2007, s. 617-634.
• [8] Soszyńska J.: Reliability and risk evaluation of a port oil pipeline transportation system in variable operation conditions. International Journal of Pressure Vessels and Piping Vol. 87, No 2-3, 2010, s. 81-87.
• [9] Zio E. and Marseguerra M.: Basics of the Monte Carlo Method with Application to System Reliability. LiLoLe, 2002.