Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of Failure States of Functional Systems of Aircraft Such as Boeing 737 in the Airline

Terescenko Jevgenijs, Shestakov Vladimir, Vaivads Andris

Transactions on Aerospace Research

|

2023

|

Nr 4 (273)

71--78

EN

The article presents the results of analysis of failures of the main functional systems units of aircraft Boeing 737 during the last 10 years of its operation in the national airline of Latvia ‘Air Baltic Corporation’. Total flight time was T∑ = 322,529 h and 184,538 cycles [1]. These data were obtained from daily reports of defects and unplanned consumption of spare parts for these systems. Failures of instrumental equipment of avionic systems were investigated in detail. Based on calculations of their failure probability and component replacement frequency, a comprehensive system including measures and their technical and instrumental support has been developed to improve maintenance productivity. Such a system requires relatively inexpensive components, is simple and can be used in the operation of this type of aircraft.

2

Development of the statistical model failure of orthotropic composite materials

Kvit Roman

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2023

|

Vol. 22, nr 2

26--35

EN

A composite plate (matrix and reinforcing elements) under conditions of plane deformation is considered. According to the elastic properties, the material of the plate is considered orthotropic with uniformly distributed defects-cracks that do not interact with each other. The geometric characteristics of defects are statistically independent random variables – the half-length and the orientation angle between the defect line and the axis of orthotropy with a larger Young’s modulus. The ratio for the failure loading integral probability distribution function of the composite was obtained. The dependencies of the researched composite probability of failure (reliability) for the different number of cracks (plate sizes), different types of loading and various values of the exponential distribution parameter are calculated and investigated graphically.

3

Characterization of defects in conductive materials by the intrusive stochastic method using the random variable Lognormal

Oudni Zehor, Berkache Azouaou, Lee Jinyi, Ouamara Dehbia

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 3

69--73

EN

The aim of this study is to evaluate the reliability of an electromagnetic system due to the presence of a rectangular defect in nondestructive testing by eddy currents. The distribution of the hazard which corresponds to the electrical conductivity of the conductive material is represented by the random variable of Lognormal type which is associated with the spectral stochastic finite element model (SSFEM). The results obtained are compared with those of the Monte Carlo simulation and the experimental measurements. an assessment of the probability of failure is made.

PL

Celem pracy jest ocena niezawodności systemu elektromagnetycznego ze względu na obecność wady prostokątnej w badaniach nieniszczących prądami wirowymi. Rozkład zagrożenia, który odpowiada przewodności elektrycznej materiału przewodzącego, jest reprezentowany przez zmienną losową typu Lognormal, która jest powiązana ze spektralnym stochastycznym modelem elementów skończonych (SSFEM). Otrzymane wyniki porównuje się z wynikami symulacji Monte Carlo i pomiarami eksperymentalnymi. dokonuje się oceny prawdopodobieństwa niepowodzenia.

4

Reliability-based safety evaluation of the BISTOON historic masonry arch bridge

Pouraminian Majid, Pourbakhshian Somayyeh, Noroozinejad Farsangi Ehsan, Berenji Sevil, Keyani Borujeni Salman, Moosavi Asl Mirhasan, Mohammad Hosseini Mehdi

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2020

|

Vol. 30, no. 1

87--110

EN

This research examines the probabilistic safety assessment of the historic BISTOON arch bridge. Probabilistic analysis based on the Load-Resistance model was performed. The evaluation of implicit functions of load and resistance was performed by the finite element method, and the Monte-Carlo approach was used for experiment simulation. The sampling method used was Latin Hypercube. Four random variables were considered including modulus of elasticity of brick and in filled materials and the specific mass of brick and infilled materials. The normal distribution was used to express the statistical properties of the random variables. The coefficient of variation was defined as 10%. Linear behavior was assumed for the bridge materials. Three output parameters of maximum bridge displacement, maximum tensile stress, and minimum compressive stress were assigned as structural limit states. A sensitivity analysis for probabilistic analysis was performed using the Spearman ranking method. The results showed that the sensitivity of output parameters to infilled density changes is high. The results also indicated that the system probability of failure is equal to rhofsystem=1,55x10-3. The bridge safety index value obtained is betat=2.96, which is lower than the recommended target safety index. The required safety parameters for the bridge have not been met and the bridge is at the risk of failure.

5

Comparative study to assess reliability in the presence of two geometric defect shapes for non-destructive testing

Oudni Zehor, Berkache Azouaou, Mehaddene Hamid, Mohellebi Hassane, Lee Jinyi

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 12

48--52

EN

This study aims at evaluating the reliability for non-destructive eddy currents control. Two geometrical forms of the defect are generated whose dimensions and the electrical conductivity of the studied material are random variables of Gaussian type. The model SSFEM constructs allows the treatment and the post-treatment of the problem posed in a single step. the results of the impedance variation are compared with those of the Monte Carlo simulation and the experimental measurements. The state of reliability is quantified for the two forms of the defect.

PL

Analizowana jest wiarygodność detekcji metodą prądów wirowych. Badana jest obecność dwóch różnych defektów których kształt jest przypadkowy. Wykorzystywano model SSFEM. Metodę porównano z rezultatami przy wykorzystaniu metody |Monte Carlo oraz z eksperymentem.

6

Methodology of dynamic monitoring of structures in the vicinity of hydrotechnical works – selected case studies

Wyjadłowski M.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2017

|

Vol. 39, nr 4

121--129

EN

The constant development of geotechnical technologies imposes the necessity of monitoring techniques to provide a proper quality and the safe execution of geotechnical works. Several monitoring methods enable the preliminary design of work process and current control of hydrotechnical works (pile driving, sheet piling, ground improvement methods). Wave parameter measurements and/or continuous histogram recording of shocks and vibrations and its dynamic impact on engineering structures in the close vicinity of the building site enable the modification of the technology parameters, such as vibrator frequency or hammer drop height. Many examples of practical applications have already been published and provide a basis for the formulation of guidelines, for work on the following sites. In the current work the author’s experience gained during sheet piling works for the reconstruction of City Channel in Wrocław (Poland) was presented. The examples chosen describe ways of proceedings in the case of new and old residential buildings where the concrete or masonry walls were exposed to vibrations and in the case of the hydrotechnical structures (sluices, bridges).

7

Reliability analysis of bearing capacity of square footing on soil with strength anisotropy due to layered microstructure

Kawa M.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2015

|

Vol. 37, nr 4

19--28

EN

The paper deals with reliability analysis of square footing on soil with strength anisotropy. The strength of the soil has been described with identified anisotropic strength criterion dedicated to geomaterials with layered microstructure. The analysis assumes dip angle α and azimuth angle β which define direction of lamination of the structure to be random variables with given probability density functions. Bearing capacity being a function of these variables is approximated based on results of deterministic simulations obtained for variety of orientations. The weighted regression method by Kaymaz and McMahon within the framework of Response Surface Method is used for the approximation. As a result of analysis, global factor of safety that corresponds to assumed value of probability of failure is determined. The value of the safety factor denotes the ratio between the value of the design load and the mean value of bearing capacity which is needed to reduce the probability of failure to the acceptable level. The procedure of calculating the factor has been presented for two different cases. In the first case, no information about lamination direction of the soil has been provided and thus all the orientations are assumed to be equally probable (uniform distribution). In the second case, statistical information including mean, variance and assumed probability distribution for both α and β angle is known. For the latter case, using results obtained for few different values of mean of angle α, also the influence of strength anisotropy on the value of global factor of safety is shown.

8

Reliability Assessment of a Turbogenerator Coil Retaining Ring Based on Low Cycle Fatigue Data

Olmi G., Freddi A.

Archive of Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. LXI, nr 1

5--34

EN

Turbogenerator coil retaining rings are shrunk-fitted onto the rotor over the coils, in order to restrain them against the centrifugal force. They are typically subjected to low cycle fatigue, with a cycle being completed at every machine switch-on and switch-off. The subject of this paper consists in the determination of the failure probability of a coil retaining ring. The failure mode of the ring cracking, when it swells in tension, due to the centrifugal force is here considered. The reliability assessment is preceded by the study of the input variables affecting the low-cycle fatigue load and of their stochastic distributions. This question is tackled by the experimental determination of the static, cyclic and fatigue curves of the involved material and by the application of a statistical model to compute related parameters and their standard deviations. Upon the determination of variable distributions, the probability of failure is estimated in the form of a cumulative distribution function by a computationally efficient methodology, based on the Advanced Mean Value approach. The obtained results account for the material response and the local stressstrain states at the most loaded coil retaining ring region. The determined probability at the end of the machine life, in the order of 10-12, is compatible with reference values for structures under fatigue in the mechanical and aeronautical fields.

PL

Pierścienie ustalające cewek turbogeneratora są pasowane skurczowo na wirniku wokół cerek by zabezpieczyć je przed działaniem sił odśrodkowych. W typowych warunkach, są one poddane narażeniom zmęczeniowym o malej liczbie cykli, przy czym każdy cykl rozpoczyna sie od startu maszyny, a kończy przy jej zatrzymaniu. Przedmiotem artykułu jest wyznaczenie prawdopodobieństwa awarii pierścienia ustalającego cewki. Rozważanym uszkodzeniem jest pękniecie pierścienia spowodowane puchnięciem materiału pod wpływem naprężeń wywołanych silą odśrodkową. Ocena niezawodności przeprowadzona w tej pracy wykorzystuje dane wejściowe wpływające na obciążenie zmęczeniowe przy małej liczbie cykli i ich rozkłady stochastyczne. Dla rozwiązania problemu wyznaczono eksperymentalnie charakterystyki statyczne i krzywe cykli zmęczeniowych stosowanego materiału i zastosowano model statystyczny dla wyliczenia odpowiednich parametrów i ich odchyleń standardowych. Na podstawie wyznaczonych rozkładów zmiennych estymuje się prawdopodobieństwo uszkodzenia w formie dystrybuanty rozkładu. Wykorzystany algorytm obliczeniowy o dużej skuteczności wykorzystuje metodę ”zaawansowanej średniej” (Advanced Mean Value). Uzyskane wyniki dają informacje o odpowiedzi materiału i stanie lokalnych naprężeń i odkształceń w najbardziej obciążonych obszarach pierścienia ustalającego cewki. Prawdopodobieństwo uszkodzenia, wyznaczone na koniec okresu eksploatacji maszyny, wynosi 10-12 i jest porównywalne z wartościami referencyjnymi dla innych konstrukcji mechanicznych i lotniczych narażonych na zmęczenie.

9

Optymalizacja transportu substancji niebezpiecznych z uwzględnieniem przepustowości tras i prawdopodobieństwa wystąpienia awarii podczas transportu

Korcyl A.

Logistyka

|

2012

|

nr 2

PL

W artykule zaproponowano model matematyczny problemu optymalizacji transportu ładunków niebezpiecznych uwzględniający możliwość oraz przepustowość tras transportu niebezpiecznych substancji. W modelu uwzględniono także prawdopodobieństwo wystąpienia awarii w miejscu składowania lub wypadku na trasie transportu substancji niebezpiecznej. Decyzje o transporcie niebezpiecznych substancji, uruchomieniu miejsc przetwarzania i utylizowania substancji oraz miejsc składowania substancji, które nie zostaną poddane utylizacji, zależą od miejsc, w których są one generowane, topologii ich możliwego transportu oraz technicznych możliwości ich dalszego zagospodarowania uwzględniającego przepustowość tras oraz prawdopodobieństwo wystąpienia awarii i kosztów z tym związanych.

EN

The article proposes a mathematical model optimization problem taking into account the transport of hazardous cargo throughput of transport routes of hazardous substances. The model also takes into account the probability of failure in the place of storage or transport accident on the route sheet. Decisions on transport of dangerous substances, start of treatment and disposal of substances and storage of substances that are not recycled, depend on the places where they are generated, the topology of the possible transport and the technical possibilities for their further development takes into account the capacity of routes and the likelihood of failure and the associated costs.

10

Safety of bridges and breakwaters estimated through general principles for limit state design by Japan Society of Civil Engineers

Watanabe E.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2012

|

Vol. 50 nr 3

871-883

EN

Although the specifications for Japanese highway bridges are currently under revision in the format of performance-based design, the degree of safety of the designed bridges is not easy to understand. Thus, this paper attempts to disclose the safety and the underlying reliability indices of roadway bridges designed in accordance with the Japanese Specifications for Highway Bridges in the light of a proposal of general principles for the limit state design. The reliability indices and the probability of failure are numerically evaluated assuming the Normal distributions both for the resistance and for the load effect based on the Advanced First-order Second-Moment Method focusing on the relationship between the probability of failure and the factor of safety. Further special reference is made regarding tsunami breakwaters in view of a low frequency but high consequence damages by the Great Eastern Japan Earthquake of March 11, 2011. It was found from the comparison that great discrepancy of the design philosophy and thus the factor of safety exists between the designs of bridges and breakwaters.

PL

Mimo, że zalecenia projektowe dla mostów drogowych budowanych w Japonii są właśnie modyfikowane pod kątem właściwości eksploatacyjnych, szacowanie stopnia bezpieczeństwa takich konstrukcji wciąż pozostaje problemem nie do końca zrozumiałym jednoznacznie. W prezentowanej pracy przedstawiono próbę przybliżenia zagadnienia bezpieczeństwa i wskaźników niezawodności dla mostów projektowanych zgodnie z wytycznymi ujętymi w Japońskich Specyfikacjach Dla Mostów Drogowych. Regulacje te definiują ogólne zasady stosowane w konstrukcjach narażonych na eksploatację w granicznym stanie obciążenia. Wskaźniki niezawodności i prawdopodobieństwo uszkodzenia oszacowano numerycznie, przyjmując normalny rozkład wytrzymałości na obciążenie. Do obliczeń wykorzystano metodę momentów pierwszego i drugiego rzędu dla zależności pomiędzy prawdopodobieństwem zniszczenia i wskaźnikiem bezpieczeństwa. W dalszej części odniesiono się do problemu falochronów zabezpieczających przed tsunami jako konstrukcji narażonych na rzadko występujące, lecz groźne w konsekwencjach obciążenia. Dyskusję przeprowadzono w kontekście Wielkiego Wschodnio-Japońskiego Trzęsienia Ziemi z 11 marca 2011 roku. Z analizy porównawczej jasno wynikło, że istnieją ogromne rozbieżności w filozofii projektowania mostów drogowych i falochronów i tym samym różna ocena wskaźników bezpieczeństwa tego typu konstrukcji.

11

A probabilistic analysis of failure occurrence in diesel engine injection system components

Bejger A., Berczyński S.

Archives of Mechanical Technology and Automation

|

2012

|

Vol. 32, no. 2

7-20

EN

Probabilistics as a mathematical discipline exploring the regularities occurring among random events can be used to estimate a probability of diesel engine failure. Fuel injection systems of selected marine diesel engines were analyzed in this respect. Two groups of engines were considered, divided by the type of fuel injection system: traditional and with Common-Rail type. The analysis covered a period of five years (2005-2010) and a few types of engines in each group. It has been indicated that the injector is the most unreliable component of the marine diesel injection system, regardless of the system type. It has been determined that for the two groups of engines under consideration, those with the traditional injection system are more likely to have an injection system failure.

PL

Probabilistyka, jako dział matematyki zajmujący się badaniem prawidłowości występujących w zdarzeniach losowych, pozwala ocenić prawdopodobieństwo wystąpienia awarii w silnikach okrętowych. Analizie poddano układy wtryskowe wybranych silników okrętowych o zapłonie samoczynnym. Rozpatrzono dwie grupy silników: z klasycznym układem wtryskowym oraz z układem typu common-rail. Badania prowadzono przez pięć lat (2005-2010), a analizie poddano kilka typów silników z obu grup. Stwierdzono, że najbardziej zawodnym elementem układu wtryskowego silników okrętowych jest wtryskiwacz. Dotyczy to zarówno silników z układem klasycznym, jak i z układem wtryskowym typu common-rail. Wykazano, że większe jest prawdopodobieństwo awarii klasycznego układu wtryskowego.

12

Wpływ zmienności obciążeń cieplnych kotła na prawdopodobieństwo uszkodzeń korozyjnych rur ekranowych w warunkach niskoemisyjnego spalania

Rusin A., Wojaczek A.

Rynek Energii

|

2009

|

nr 6

129-133

PL

Korozja stanowi jeden z najpoważniejszych problemów w eksploatacji kotłów energetycznych. Jest szczególnie istotna w nowych kotłach, w których zastosowano palniki niskoemisyjne obniżające emisję NOx do atmosfery. W artykule przeanalizowano problematykę ilościowego opisu ubytków korozyjnych elementów kotła. Podano kryteria szacowania trwałości takich elementów. Z uwagi na złożoność procesów, a także wielość czynników prowadzących do uszkodzenia rur zaproponowano potraktowanie ich jako czynniki niezdeterminowane. Trwałość takich elementów należy rozpatrywać w kategoriach prawdopodobieństwa. Szczegółowo analizowano wpływ obciążeń cieplnych kotła na prawdopodobieństwo uszkodzeń korozyjnych rur ekranowych.

EN

Corrosion is one of the most important problems of power boiler operation. It is essentially important for new boilers in which the low emission burners, that reduce the NOx emission, are applied. The paper deals with a quantitative description of the corrosion cavities of the boiler components. There are criteria of life time evaluation for such components. Due to the process complexity and the size of factors leading to the tube failures, there proposed to take them as the nondeterministic ones. Durability of such components should be then treated in terms of probability. Detailed analyses of influence of tubes thermal loads variation on the probability of tube failure were performed.

13

Polioptymalizacja przekryć strukturalnych z uwzględnieniem kryteriów niezawodnościowych systemów konstrukcyjnych

Silicki A., Silicka E.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2009

|

R. 55, nr 6

352-356

PL

W pracy sformułowano zagadnienie dyskretnej wielokryterialnej optymalizacji niezawodnościowej przekryć strukturalnych. Przedstawiono podstawy teorii niezawodności oraz metody analizy probabilistycznej w odniesieniu do przestrzennych konstrukcji kratowych. Podjęto próbę oceny awaryjności przekryć prętowych w ujęciu lokalnym i globalnym. W tym celu określono parametry projektowe oraz obciążenia, których losowa zmienność wpływa znacząco na ich niezawodność. Zdefiniowano kryteria awarii konstrukcji jako funkcje opisanych zmiennych losowych. Kryteria te ujęto w wektorze funkcji celu zadania optymalizacji oraz w wektorze ograniczeń nierównościowych. Przedstawiono metodę oceny stanu bezpieczeństwa konstrukcji za pomocą analizy ścieżek zniszczenia. Rozpatrzono dwa modele materiału - sprężysty i kruchy. Przedstawione rozważania zilustrowano przykładem liczbowym dotyczącym realnej konstrukcji inżynierskiej.

EN

In the paper the problem of discrete multicriteria reliability-based optimisation of spatial trusses is formulated. The bases of the reliability theory and methods of probabilistic analysis applied to space truss structures are presented. Local and global approach to probability of structure failure is taken into account. For that purpose design parameters and loads of high variation are determined. There are defined the criteria of failure as objective functions as well as inequality constrains in optimization problem formulation. The assumed criteria are of two types - the local ones concerning single elements of the analysed truss, and the global ones applied to the whole structure. The method of the reliability analysis by failure mode approach is introduced. Two models of materials are considered for that purpose - with ductile and brittle characteristic. As a practical application of the algorithm considered there is presented the reliability analysis of a real engineering structure.

14

Prawdopodobieństwo katastrofy ustroju nośnego budowli w warunkach pożaru

Maślak M.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2005

|

R. 102, z. 12-B

67--80

PL

W artykule podjęto próbę systematyzacji i doprecyzowania podstawowych pojęć, z którymi styka się projektant w procesie oceny realnego poziomu bezpieczeństwa użytkowników obiektu budowlanego narażonego na wybuch pożaru. Scharakteryzowano prawdopodobieństwo katastrofy i prawdopodobieństwo wystąpienia pożaru oraz omówiono ich wzajemne relacje. Szczególną uwagę zwrócono na fakt, że pierwsze z nich jest prawdopodobieństwem warunkowym. Zaproponowano przyjazną dla projektanta metodykę oceny bezpieczeństwa pożarowego wykorzystującą analizę diagramu sieciowego.

EN

An attempt to systematization and giving more precise definition of basic ideas applied by designer for the assessment of real safety level of building occupants when fire threat is taken into consideration has been made. Probability of failure and probability of fire occurrence have been widely discussed. Particular attention has been paid to the fact that the first of them is a conditional probability. User-friendly design methodology for fire safety evaluation based on the network diagram has been proposed.

15

Wykorzystanie badań nieniszczących do weryfikacji prawdopodobieństwa uszkodzenia eksploatacyjnego turbin.

Rusin A.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

1999

|

Vol. 34, nr 2

329-339

PL

Artykuł poświęcony jest problemom oceny trwałości elementów turbin cieplnych. Zaproponowano sposób ilościowego wykorzystania wyników badań nieniszczących w ocenie trwałości i niezawodności. Na przykładzie tarczy wirnikowej pokazano praktyczne wykorzystanie wyników badań nieniszczących do weryfikacji prawdopodobieństwa zniszczenia.

EN

The paper presents the problem of the life assessment of the heat turbines components. The way of quantitative utilisation of the results of non-destructive tests in the life and reliability analysis has been proposed. A practical application of the non-destructive testing results for verification the probability of failure has been demonstrated on the example of a rotor disc.

16

Trwałość eksploatacyjna zespołu wirującego turbin cieplnych.

Rusin A.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

1998

|

Vol. 33, nr 1

45-54

EN

The paper presents the problem of the life assessment of heat turbine rotating unit. The rotating unit is the most important part of fluid flow machines: turbines and compressors. The durability of these machines depends mostly on their rotating unit durability. The selection of the paper value of the initial top clearances in rotating unit is one of the most important problem in construction of fluid flow machines. Numerical methods of analysis of creep displacement and creep damage of turbine components are presented. An example of the probability of rotating unit failure analysis is presented. The initial value of the top clearance and material constants were treated as random variable.