Reliability of elements of ship deck machinery subject to loading due to ship motion in waves

• Autorzy: Rosochacki W.

Warianty tytułu

PL

Niezawodnośc elementów okrętowych maszyn pokładowych w warunkach działania obciążeń wywołanych kołysaniami statku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A methodology for the estimation of reliability of the elements of ship deck machinery subject to cyclic loading due to the ship motion in waves is presented in the paper. Influence of the cyclic character of the loading and maximal values of loading were taken into account in the analysis. A case was considered when the stress history represents a sequence of stationary narrow-band normal processes of zero mean value. The Corten-Dolan cumulative damage theory was applied for estimation of the parameters of the cumulative fatigue damage level. Influence of the random variables of the critical strength and fatigue limit was analysed. Computational examples were presented. Recommendation for further investigation was specified.

PL

W pracy przedstawiono propozycję metodyki oceny prawdopodobieństwa poprawnego funkcjonowania (w sensie: bez uszkodzeń) elementów okrętowych maszyn pokładowych w warunkach działania obciążeń losowych wywołanych kołysaniem statku. W analizie uwzględniono wpływ cyklicznego charakteru obciążeń oraz ich wartości maksymalnych. Rozważono przypadek, gdy zbiór realizacji naprężeń eksploatacyjnych stanowi sekwencję wąskopasmowych normalnych stacjonarnych procesów losowych o zerowej wartości średniej. Do oceny parametrów rozkładu skumulowanego stopnia uszkodzeń zmęczeniowych wykorzystano teorię Cortena-Dolana. Analizie poddano wpływ losowych wartości wytrzymałości krytycznej i granicy wytrzymałości zmęczeniowej. Przedstawiono przykłady obliczeniowe. Wskazano kierunki dalszych analiz.

• Wydawca: Polish Academy of Sciences - Branch in Gdańsk Marine Technology Committee of the Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Marine Technology Transactions. Technika Morska
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 14
• Strony: 187--208
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rosochacki W.

• Technical University of Szczecin, Faculty of Maritime Technology, Al. Piastów 41, 71-065 Szczecin

Bibliografia

• 1. Ang A. H„ Cheung M. C., Shugar T. A„ Fernie J. Reliability-based fatigue analysis and design offloating structures, Marine Structures, Vol: 14, 2001, Ț
• 2. Bendat J. S., Piersol A. G., Metody analizy i pomiaru sygnałów losowych PN Warszawa 1976.
• 3. Braude W. 1., Nadeżnost ' portalnych i plawuczich kranow, Maszinostrojaie, Leningrad 1967.
• 4. Claus G., Lehman E. , Óstergaard C., Meerestechnische Konstruktionen, Springer Verlag, Berlin 1988.
• 5. Cox R. F., Walter M. H. (Ed.), Offshore Safety and Reliability, Elsevier Science, London-New York 1991.
• 6. Crandall S. H., Mark W. D., Khabbaz G. R., The variance in damage due to random vibration, Proc. 4th U .S. Nt. Ccmgr. Appl. Mech., IK pp. 119—126.
• 7. Dudziak J. , Okręt na fali, Wydawnictwo Morskie, Gdańsk 1980.
• 8. Duji Y Zhenlin W Change characteristics of static mechnical property proters and dislocation structures of 45# medium carbon sructural steel during» tiguefailure process, Materials Science & Engineering, A297, 2001, pp. 54-61.
• 9. Hann M., Komputerowa analiza niezawodności i bezpieczeństwa maszyn i konstrukcji okrętowych poddanych kołysaniom, Okrętownictwo i Żegluga, 281
• 10 Kocańda S., Sala J., Podstawy obliczeń zmęczeniowych, PWN, Warszawa 1997.
• 11. Kogaev V. P., Rasčety na pročnost ' pri naprjaženijach, peremennych vo vremeni Mašinosroenie, Moskva 1977.
• 12 Kolenda J., Analytical procedures of high-cycle fatigue assessment of structural steli elements, wyd. PG, Gdańsk 1997.
• 13 Kolenda J., Spectral criterion of infinite fatigue life of metallic elements under asymmetric random load, Mat. XLX Sympozjum Zmęczenie i Mechanika Pękania, WU ATR, Bydgoszcz 2002, pp. 203-209.
• 14. Kapur K. C., Lamberson L. R., Reliability in Engineering Design, John Wiley& Sons, New York 1977.
• 15. Kuz'menko V. A., Vasinjuk I. M., Kruk B. Z., Mnogociklovaya ustalosť pri peremennych amplitudach nagruženija, Naukova dumka, Kiev 1986.
• 16. Liou H. Y., Wu W. F., Shin C. S., A modified model for the estimation of fatigue life derived from random vibration theory, Probabilistic Engineering Mechanics, Vol. 14, 1999, pp. 281-288.
• 17. Madhavan Pillai T. M., Meher Prasad A. , Fatigue reliability analysis in time domain for inspection strategy of fixed offshore structures, Ocean Engineering 27 (2000). pp. 167-186.
• 18. Mansour A. E., Hovem L. , Probability-Based Ship Structural Safety Analysis, Journal of Ship Resarch, Vol. 38, 4, 1994, pp. 329—339.
• 19. Ochi M. K., Ocean Waves — The Stochastic Approach, Cambridge University Press, 1998.
• 20. Rosochacki W., Approach to modeling of ship's deck machinery reliability, Marine Technology Transactions, Gdańsk, Vol. 10, 1999, pp. 237—245.
• 21. Rosochacki W., Niezawodność elementów maszyn oceanotechnicznych z uwzglednieniem przeciążeń i zmęczenia materiału, Materiały XIX Sympozjum Zmęczenie i Mechanika Pękania, WU AT-R, Bydgoszcz, 2002, pp. 307—312.
• 22. Rosochacki W., Ocena prawdopodobieństwa uszkodzeń elementów maszyn z uwzględnieniem przeciążeń i zmęczenia materiału, Materiały VI Konferencji Okrętownictwo i Oceanotechnika, Międzyzdroje, Wyd. P. S. 2002, pp. 279—284.
• 23. Rosochacki W, Odporność na uszkodzenia nagłe jako jedno z kryteriów wymiarowania elementów maszyn, Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, Zeszyt 4 (132), 2002, pp. 99-110.
• 24. Rosochacki W., Nieuszkadzalność elementów konstrukcyjnych w warunkach działania obciceeh losowych, in print in: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, 4, ( 136), 2003.
• 25. Rosochowicz K., Sikora J., Sobczykiewicz W., Metody doświadczalne w zmęczeniu materiałów i konstrukcji, WU ATR, Bydgoszcz 2000.
• 26. Soares Guedes S. (Ed.), Risk and Reliability in Marine Technologv, Balkema, Rotterdam 1998.
• 27. Sobczyk K., Spencer Billie F. Jr., Stochastyczne modele zmęczenia materiałów, WNT, 1996.
• 28. Szabatin J., Podstawy teorii sygnałów, WKiŁ, Warszawa 1982.
• 29. Szala Hipotezy sumowania uszkodzeń zmęczeniowych, WU ATR, Bydgoszcz 1998.
• 30. Szala J., Sumowanie uszkodzeń zmęczeniowych w warunkach naprężeń stochastycznych i programowanych, Archiwum Budowy Maszyn, T. XXVIII, Z 4, 1981 , pp. 409-417
• 31.Szala J.. Ligaj B.. Szala G., Wytrzymałość wstępnie cyklicznie obciążonych próba ze stopu aluminium D16CzA7W, Materiały XIX Sympozjum Zmęczenie i Mechanika Pękanła, WU AT-R, Bydgoszcz. 2002. pp. 373—382.
• 32. Szala J., Uwagi o probabilistycznym ujęciu trwałości zmęczeniowej elementów urządzeń okrętowych, Materiały VI Konferencji Okrętownictwo i Międzyzdroje 2002, pp. 329—342.
• 33. Warszyński M.. Niezawodność w obliczeniach konstrukcyjnych, PWN, Warszawa 1988.
• 34. Ximenes M. C. C. , Fatigue Reliability and Inspection of TLP Tendom System. Marine Technology, Vol. 28, Issue 2, March 1991, pp. 99—110.
• 35. Polski Rejestr Statków, Analiza wytrzymałości zmęczeniowej stalowego statku, Publikacja NR 45/P, Gdańsk 1998.