Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

On mathematical descriptions of uncertain parameters in engineering structures

Pełczyński J.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 4/II

3--19

EN

Civil engineering is one of the many fields of occurrences of uncertain parameters. The present paper in an attempt to present and describe the most common methods used for inclusions of uncertain parameters . These methods can be applied in the area of civil engineering as well as for a larger domain. Definitions and short explanations of methods based on probability, interval analysis, fuzzy sets, and convex sets are presented. Selected advantages, disadvantages, and the most common fields of implementation are indicated. An example of a cantilever beam presented in this paper shows the main differences between the methods. Results of the performed analysis indicate that the use of convex sets allows us to obtain an accuracy of results similar to stochastic models. At the same time, the computational speed characteristic for interval methods is maintained.

PL

W dzisiejszych czasach automatyzacja procesu produkcyjnego ma bardzo duży wpływ na jakość oraz precyzję wykonania elementów konstrukcyjnych. Jednakże nie jest możliwe całkowite wyeliminowanie niepewności występujących w zagadnieniach inżynierskich. Materiały występujące w budownictwie nie są jednorodne, choć na pierwszy rzut oka mogą za takowe uchodzić, a kryterium jednorodności jest jednym z podstawowych założeń podczas projektowania. Na własności mechaniczne materiałów, takich jak mieszanka bitumiczna, bardzo duży wpływ ma jej temperatura. W drewnie, zarówno litym jak i klejonym warstwowo, występują spękania, sęki czy zakorki, które mają bardzo duży wpływ na lokalne własności mechaniczne materiału. Również wilgotność może znacznie zmienić ciężar czy wytrzymałość elementu drewnianego. Elementy stalowe natomiast podlegają korozji, która z czasem może zmienić wymiary elementu. Duże zróżnicowanie parametrów niepewnych występujących w budownictwie powoduje różnorodność metod pozwalających na ich uwzględnianie. W światowej literaturze można znaleźć wiele publikacji traktujących o sposobach opisu niepewności. Najbardziej popularne są metody oparte na procesach stochastycznych, arytmetyce przedziałowej, zbiorach rozmytych oraz zbiorach wypukłych. Można wyszczególnić również publikacje przedstawiające podejścia mieszane. W metodach probabilistycznych, wśród których najbardziej popularną jest metoda Monte-Carlo, parametry niepewne traktowane są jako zmienne losowe. Metody przedziałowe bazują na analizie przedziałowej. Zakładają, że parametr niepewny jest nieznany, ale ograniczony z góry oraz z dołu i znane są jego granice. Uogólnieniem przedziałów są zbiory rozmyte. Pozwalają na określenie w jakim stopniu dany parametr należy do określonego zbioru. Analiza wypukła bazuje na założeniu, że niektóre procesy można opisać za pomocą zbiorów wypukłych. Niniejsza praca przedstawia opisz wymienionych metod, ich podstawowe wady i zalety oraz najbardziej popularne miejsca zastosowania. Omówione metody przedstawione są za pomocą przykładu wspornika o skokowo zmiennym przekroju, obciążonego osiowo siłą rozciągającą. Pokazane jest porównanie wyników otrzymanych metodą Monte-Carlo, metodą przedziałową oraz z wykorzystaniem układu nierówności otrzymanego za pomocą analizy wypukłej. Podstawowe wnioski są następujące: metody przedziałowe charakteryzują się względnie dużą szybkością obliczeń, ale podatne są na błędy wynikające z przeszacowań wyników. Metody probabilistyczne wymagają więcej danych do budowy modelu obliczeniowego, są wolniejsze, jednak pozwalają na otrzymanie dokładnych wyników, często wykorzystywanych do weryfikacji innych metod. Podstawową zaletą metod opartych na zbiorach rozmytych jest możliwość opisania pojęć trudnych do ujęcia matematycznego, takich jak „mało”, „dużo” czy „wysoki”. W pewnych przypadkach, na przykład dla konstrukcji kratowych, metody oparte na zbiorach wypukłych pozwalają na otrzymanie dokładnych zbiorów rozwiązań konstrukcji o niepewnych parametrach.

2

Analysis of compartments flooding time and metacentric height after hull damage

Mironiuk W.

Diagnostyka

|

2013

|

Vol. 14, No. 1

19--23

EN

The paper presents research on damage stability and unsinkability. The result of it is a valuable source of knowledge of behaving a ship while flooding its compartments. In the paper, a short description of accidents and damages of Polish warships taking place in 1985-2004 is presented. The time when compartments are flooded (tf) and stability parameters are one of the key elements which have influence on a rescue action. The knowledge of the time mentioned and a metacentric height (GM) are very important for a commanding officer making decisions while damage of the ship. To provide the information about the time tf a new method was designed. Firstly, volume of damaged compartments was calculated. To estimate a real quantity of the water, the permeability of flooding compartment μ is used. Permeability of the main engine and auxiliary power plant was estimated on the basis of preliminary research presented in the paper. Its value, shown in the article, is dependent on the water level inside compartments. The metacentric height (GM), while flooding process of damage compartments, was calculated in the next step. On the basic of the built computer program, a simulation of the flooding process and value of metacentric height (GM) of the damaged main engine and auxiliary power plant ship’s type 888 was shown. The developed method was tested experimentally and results of the tests are presented in the paper. The results of the experiments can be a base to define general rules to make proper decisions during the process of damage control.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań stateczności awaryjnej i niezatapialności okrętu stanowiące źródło wiedzy o zachowaniu się okrętu podczas zatapiania jego przedziałów. Przedstawiono krótką charakterystykę wypadków i awarii okrętowych w latach 1985 - 2004. Podstawowymi elementami sygnalizowanymi w artykule są czas zatopienia przedziału okrętowego i parametry stateczności mające wpływ na bezpieczeństwo okrętu i prowadzenie akcji ratowniczej. Znajomość wymienionych parametrów jest bardzo istotna dla oficera odpowiedzialnego za akcję ratowniczą i niezbędna do wypracowania decyzji o sposobie jej prowadzenia. Do określenia czasu zatopienia przedziału okrętowego opracowano nową metodę. W pierwszej kolejności określono objętość uszkodzonego przedziału. W celu oceny rzeczywistej ilości wody napływającej do uszkodzonego przedziału wykorzystano współczynnik zatapialności przedziału, którego wartość dla siłowni głównej i pomocniczej określono dla rosnącego poziomu wody w przedziale. Następnie na podstawie zbudowanego programu komputerowego obliczono i przedstawiono graficznie wyniki wartości wysokości metacentrycznej oraz symulację zatapiania przedziałów siłowni głównej i pomocniczej. Otrzymane wyniki badań eksperymentalnych mogą być podstawą do opracowania metod walki z awariami w ramach obrony przeciwawaryjnej okrętu.

3

Modelowanie złożonych zespołów produkcyjnych w warunkach niepewności z zastosowaniem przedziałów i liczb rozmytych

Herka W., Róg P.

Informatyka Teoretyczna i Stosowana

|

2002

|

R. 2, nr 3

143-153

PL

W złożonych pod względem struktury połączeń układach produkcyjnych trudno jest z góry ustalić wszystkie parametry pracy obrabiarek będących ich składnikami. Dodatkowo w układach tych zawsze kryje się spora doza niepewności, co znacznie utrudnia to zadanie. Powszechnym rozwiązaniem stosowanym juk w latach 60.-70., ale także i obecnie jest technika symulacji pracy układu produkcyjnego oparta na metodzie Monte Carlo. Metoda ta, będąca czysto stochastyczną, wymaga znacznych narzutów czasowych ze względu na konieczność częstego uruchamiania programu symulatora. Jak wiadomo, czas w wielu przypadkach jest najcenniejszym parametrem, stanowi jeden z głównych kosztów związanych z wdrażaniem nowych linii produkcyjnych. Ponadto nie zawsze mamy dostatecznie dużo danych, aby stworzyć opis parametrów systemu w postaci funkcji gęstości. W niniejszej pracy przedstawione zostaną propozycje mogące pomóc w rozwiązaniu powyższych problemów. Opierają się one na zastosowaniu przedziałów lub liczb rozmytych dla formalizacji matematycznej parametrów pracy obrabiarek. Praca ta zawiera pewne propozycje rozwiązań dotyczących poszukiwań wąskich gardeł systemów produkcyjnych.