O komputerowym modelowaniu niezawodności stalowych wież telekomunikacyjnych

• Autorzy: Kamiński M. , Szafran J.

Warianty tytułu

EN

On computer modeling of reliability for the steel telecommunication towers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tematem niniejszej pracy jest zastosowanie analizy numerycznej opartej na uogólnionej metodzie perturbacji stochastycznej i funkcji odpowiedzi do wyznaczenia wskaźników niezawodności dla stalowych wież telekomunikacyjnych. Wskaźniki te wyznaczono za pomocą algorytmu Stochastycznej Metody Elementów Skończonych dla losowo określonego obciążenia wiatrem. Modelowanie niezawodności obejmuje tutaj funkcję graniczną określoną dla wychylenia i obrotu badanych konstrukcji. W obliczeniach wykonanych programem MES ROBOT oraz system algebry komputerowej MAPLE analizowano wieżę o wysokości 40,5 m. Osiągnięte wyniki potwierdzają hipotezę, iż wartości wskaźników niezawodności są bardzo wrażliwe na losowy rozrzut parametrów obciążenia wiatrem.

EN

The main aim of this elaboration is an application of the numerical analysis based on the generalized stochastic perturbation method and the response function technique for a determination of the reliability indices. The subject of this study is the stainless steel telecommunication tower spatial structure. Those indices are determined thanks to the Stochastic Finite Element Method for the randomized uncertain external loading of the wind. Reliability analysis obeys the limit function defined for the deflection and rotation of the discretized structures. The computational part is completed using the commercial FEM system ROBOT and computer algebra system MAPLE and is focused on the tower having 40,5 meters. The results confirm the general hypothesis that the values of the reliability indices are very sensitive to the random dispersion of the structural and external loadings parameters.

Słowa kluczowe

PL

komputerowe modelowanie; wieże telekomunikacyjne; stochastyczna metoda elementów skończonych

EN

computer modelling; telecommunication towers; stochastic finite element method

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2010
• Tom: Z. 62
• Strony: 51--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Kamiński M.

autor

Szafran J.

• Zakład Konstrukcji Stalowych Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej

Bibliografia

• [1] Bathe K.J.: Finite Element procedures. Prentice Hall 1996.
• [2] Benaroya H.: Random eigenvalues, algebraic methods and structural dynamic models. Appl. Math. Comput. 52(1), 1992, s. 37-66.
• [3] Bródka J., Broniewicz M.: Konstrukcje stalowe z rur. Warszawa, Arkady 2001.
• [4] Elishakoff I.: Probabilistic Methods in the Theory of Structures. New York, Wiley-Interscience 1983.
• [5] Flaga A.: Inżynieria wiatrowa. Podstawy i zastosowania, Warszawa, Arkady 2008,
• [6] Kamiński M.: Potential problems with random parameters by the generalized perturbation-based stochastic finite element method. Comput. Struct. 88(7-8), 2010. s. 437-445.
• [7] Kamiński M., Szafran J.: Eigenvalue analysis for high telecommunication towers with lognormal stiffness by the response function method and SFEM. Comput. Ass. Mech. Engrg. Sci. 16. 2009. s. 279-290.
• [8] Lin Y.K.: Probabilistic Theory of Structural Dynamics. New York, McGraw-Hill 1967.
• [9] Liu W.K., Belytschko T., Mani A.: Probabilistic finite elements for nonlinear structural dynamics. Comput. Meth. Appl. Mcch. Engrg. 56(1), 1986, s.61-81.
• [10] Melchers R.E.: Structural Reliability. Analysis and Prediction, Ellis Horwood Ltd 1987.
• [11] Murzewski J.: Niezawodność konstrukcji inżynierskich. Warszawa. Arkady 1989.
• [12] Pradlwater H.J., Schueller G.I., Szekely G.S.: Random eigenvalue problems for large systems. Comput.& Struct. 80(27), 2002. s. 2415-2424.
• [13] Rykaluk K.: Konstrukcje stalowe. Kominy, wieże, maszty. Wrocław, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej 2004.
• [14] Soize C.: Random matrix theory and non-parametric model of random uncertainties in vibration analysis, J. Sound & Vibr. 263(4), 2003. s. 893-916.
• [15] Śniady P., Biernat S., Sieniawska R., Żukowski S-: Vibrations of the beam due to a load moving with stochastic velocity. Prob. Engrg. Mech. 16(1), 2001. s. 53-59.
• [16] Zienkiewicz O.C.: Metoda elementów skończonych. Warszawa. Arkady 1971,