Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 2023

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: limit state function

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Damage-reliability approach for fatigue crack propagation in MDPE gas pipe

Berkas Khaoula, Chaoui Kamel

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

2023

Vol. 28, no. 3

42--52

Fatigue crack propagation tests are carried out on arc-shaped specimens prepared from MDPE gas pipes. Damage zone characterization is achieved using the diamond wafer sectioning technique from partially propagated and prematurely arrested cracks. Damage ahead of the crack-tip is used to assess a damage parameter and reliability based on statistical laws and subsequent use the PHIMECA Software. It is shown that a length and a width associated with a corresponding change in thickness at the fracture surface satisfactorily describe the damage zone size. The 3-parameter Weibull model gives the best reliability behavior and a critical lifetime of 82%. When considering separately both the Dugdale model and experimental damage zone measurements, it is possible to establish the evolution of the reliability index as a function of crack length. It is concluded that the reliability index approach based on damage provides a more consistent representation compared to analytical models.

Implicit neural state functions in hybrid reliability analysis of plane frame

Potrzeszcz-Sut Beata, Dudzik Agnieszka, Radoń Urszula

Archives of Civil Engineering

2023

Vol. 69, nr 4

55--71

The objective of the article involves presenting innovative approach to the assessment of structural reliability analysis. The primary research method was the First Order Reliability Method (FORM). The Hasofer-Lind reliability index in conjunction with transformation method in the FORM was adopted as the reliability measure. The implicit limit state functions were used in the analysis. The formulation of the random variables functions were created in the Matlab software by means of neural networks (NNs). The reliability analysis was conducted in Comrel module of Strurel computing environment. In the proposed approach, Hybrid FORM method (HF) used the concept in which NNs replaced the polynomial limit state functions obtained from FEM (Finite Elements Method) for chosen limit parameters of structure work. The module Comrel referenced Matlab files containing limit state functions. In the reliability analysis of structure, uncertain and uncorrelated parameters, such us base wind speed, characteristic snow load, elasticity modulus for steel and yield point steel are represented by random variables. The criterion of structural failure was expressed by four limit state functions - two related to the ultimate limit state and two related to the serviceability limit state. Using module Comrel values of the reliability index with the FORM method were determined. Additionally, the sensitivity of the reliability index to random variables and graph of partial safety factors were described. Replacing the FEM program by NNs significantly reduces the time needed to solve the task. Moreover, it enables the parallel formulation of many limit functions without extending the computation time.

Obecnie ocena niezawodności konstrukcji bazuje na wyidealizowanej koncepcji stanów granicznych i ich weryfikacji poprzez zastosowanie częściowych współczynników bezpieczeństwa. Rolą częściowych współczynników bezpieczeństwa jest zapewnienie wymaganego poziomu niezawodności konstrukcji. Metody probabilistyczne są naturalnym rozszerzeniem metody stanów granicznych. W praktycznych zastosowaniach istniejące oprogramowanie MES (Metoda Elementów Skończonych) jest często łączone z modułami do analizy niezawodności. Wadą takiego podejścia jest jednak długi czas obliczeń wynikający z wielokrotnych wywołań funkcji stanu granicznego dla różnych realizacji wektora zmiennych losowych. W artykule autorzy proponują alternatywne rozwiązanie problemu poprzez implementację hybrydowej metody FORM. Ocenę prawdopodobieństwa awarii, a tym samym obliczenie wskaźnika niezawodności Hasofera-Linda, uzyskujemy poprzez zastosowanie metody aproksymacyjnej FORM. W analizie wykorzystano niejawne funkcje stanów granicznych. Formułowanie funkcji granicznych dla pewnego zakresu zmiennych losowych zostało utworzone w programie Matlab za pomocą sieci neuronowych (SN). Analiza niezawodności została przeprowadzona w module Comrel środowiska obliczeniowego Strurel. Pakiet ten zawiera wbudowane interfejsy do definiowania funkcji stanów granicznych umożliwiając odwołanie do plików Matlaba zawierających zdefiniowane przez użytkownika funkcje stanu. Proponowana przez autorów hybrydowa metoda FORM łączy trzy algorytmy obliczeniowe - metodę elementów skończonych, sieci neuronowe oraz metodę aproksymacyjną probabilistycznej oceny niezawodności konstrukcji - FORM. Struktura algorytmu systemu jest więc mieszana, tzn. szeregowo-równoległa. Analiza zadania przebiega w czterech etapach.