Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A contribution to structural reliability analysis of composite high-pressure hydrogen storage tanks

Sid Amer Youcef, Benammar Samir, Fah Tee Kong, Wadi Mohammed, Jouda Mohammed S.

Journal of KONBiN

|

2023

|

Vol. 53, iss. 2

33--44

EN

Although composite high-pressure tanks are a subject of growing interest, especially for hydrogen storage applications, a detailed structural reliability analysis still needs to be improved. This work aims to provide a probabilistic investigation of the mechanical response of composite high-pressure hydrogen storage tanks using the Monte Carlo Simulation method. A performance function based on the circumferential model of composite pressure cylinders is employed with five random design variables. According to the results, the internal pressure and the helical layer thickness are the foremost parameters significantly impacting the structural reliability of the tank, whereas, the helical layer thickness and winding angles have a minor influence. In addition, high coefficients of variation values cause the contraction of the safety margin potentially leading to the failure of the composite hydrogen high-pressure tank. The obtained results were validated with experimental tests available in the literature.

PL

Chociaż kompozytowe zbiorniki wysokociśnieniowe są przedmiotem rosnącego zainteresowania, zwłaszcza w zastosowaniach związanych z magazynowaniem wodoru, szczegółowa analiza niezawodności konstrukcji wciąż wymaga poprawy. Niniejsza praca ma na celu zapewnienie probabilistycznego badania odpowiedzi mechanicznej kompozytowych wysokociśnieniowych zbiorników do przechowywania wodoru przy użyciu metody symulacji Monte Carlo. Zastosowano funkcję wydajności opartą na modelu obwodowym kompozytowych cylindrów ciśnieniowych z pięcioma losowymi zmiennymi projektowymi. Zgodnie z wynikami, ciśnienie wewnętrzne i grubość warstwy obwodowej są głównymi parametrami istotnie wpływającymi na niezawodność konstrukcyjną zbiornika, podczas gdy grubość warstwy spiralnej i kąty uzwojenia mają niewielki wpływ. Ponadto duże wartości współczynników zmienności powodują kurczenie się marginesu bezpieczeństwa potencjalnie prowadząc do awarii kompozytowego zbiornika wysokociśnieniowego na wodór. Uzyskane wyniki zostały zweryfikowane z badaniami eksperymentalnymi dostępnymi w literaturze.

2

Structural reliability assessment including variability of reinforcement cover based on measurements on selected buildings

Sieńkowska-Szpetnar Katarzyna

Architecture Civil Engineering Environment

|

2023

|

Vol. 16, no. 4

103--108

EN

This article presents the results of reinforcement cover thickness measurements carried out in several buildings erected in 2022 in Rzeszów. The results of the measurements are presented in two variants depending on the reinforcement cover thickness assumed by the designer: the first variant contains all the results and the second contains results only from places where the designed cover thickness was 25 mm. For both variants, a histogram of the percentage deviation from the design value was determined and mean values, standard deviation, coefficient of variation and maximum values of negative and positive deviation were calculated. The obtained reinforcement cover thickness distributions were used to determine the reliability of a floor slab with a simply supported beam static scheme. Analyses were carried out for 4 slabs differing in span, thickness and selected reinforcement. Using the FORM analytical method, values for the reliability index and probability of failure were determined. The reliability index values obtained were compared with the values required by EC 1990 and ISO 2394. The results obtained did not meet the standard requirements.

3

Metoda oceny ryzyka wystąpienia sytuacji potencjalnie wypadkowej na rusztowaniu

Błazik-Borowa Ewa, Czarnocki Krzysztof, Czarnigowska Agata, Szer Iwona, Szer Jacek, Hoła Bożena

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 7-8

42--50

PL

W pracy przedstawiono metodę oceny ryzyka wystąpienia sytuacji potencjalnie wypadkowej na rusztowaniu. Metoda składa się z zestawu badań, które są niezbędne do oceny pracy na rusztowaniu w aspekcie bezpieczeństwa, i modelu ORWKIZ, który określa sposób wyznaczenia grupy zagrożenia, jakie występuje na rusztowaniu. Model uwzględnia czynniki prawno-społeczno-ekonomiczne, czynniki środowiskowe, czynniki organizacyjne, czynniki techniczne i czynniki ludzkie. Badanie bezpieczeństwa pracy na rusztowaniach w Polsce wykazało, że na prawie 90% rusztowań występuje wysokie zagrożenie wystąpienia sytuacji niebezpiecznej, a tym samym wypadkiem. Grupą czynników, które najbardziej się do tego przyczyniają, są czynniki środowiskowe.

EN

The paper presents a method for assessing the risk of adverse events related with the work on scaffoldings. The method involves collecting input directly on site, and feeding it into a purpose-built model (ORKWIZ) to determine the level of risk. The model accounts for factors related with legal, social, economic, environmental, organizational, technical and behavioural aspects of work. The method applied to the analysis of a large sample of Polish construction sites with scaffoldings indicated that almost 90% of scaffoldings posed a considerable hazard. The factors that contributed the most to the scale of risk are the environmental factors.

4

Global non-probabilistic reliability sensitivity analysis based on surrogate model

Liu Hui, Xiao Ning-Cong

Eksploatacja i Niezawodność

|

2022

|

Vol. 24, no. 4

612--616

EN

Sensitivity analysis is used to find the key variables which have significant effect on system reliability. For a product in early design stage, it is impossible to collect sufficient samples. Thus, the probabilistic-based reliability sensitivity analysis methods are difficult to use due to the requirement of probability distribution. As an alternative, interval can be used because it only requires few samples. In this study, an effective global non-probabilistic sensitivity analysis based on adaptive Kriging model is proposed. The global accuracy Kriging model is constructed to reduce overall computational cost. Subsequently, the global non-probabilistic sensitivity analysis method is developed. Compared to existing non-probabilistic sensitivity analysis methods, the proposed method is a global non-probabilistic reliability sensitivity analysis method. The proposed method is easy to use and does not require probability distribution of the input variables. The applicability of proposed method is demonstrated via two examples.

5

Uncertainty propagation in structural reliability with implicit limit state functions under aleatory and epistemic uncertainties

Zhou Shuang, Zhang Jianguo, You Lingfei, Zhang Qingyuan

Eksploatacja i Niezawodność

|

2021

|

Vol. 23, no. 2

231--241

EN

Uncertainty propagation plays a pivotal role in structural reliability assessment. This paper introduces a novel uncertainty propagation method for structural reliability under different knowledge stages based on probability theory, uncertainty theory and chance theory. Firstly, a surrogate model combining the uniform design and least-squares method is presented to simulate the implicit limit state function with random and uncertain variables. Then, a novel quantification method based on chance theory is derived herein, to calculate the structural reliability under mixed aleatory and epistemic uncertainties. The concepts of chance reliability and chance reliability index (CRI) are defined to show the reliable degree of structure. Besides, the selection principles of uncertainty propagation types and the corresponding reliability estimation methods are given according to the different knowledge stages. The proposed methods are finally applied in a practical structural reliability problem, which illustrates the effectiveness and advantages of the techniques presented in this work.

6

Method for assessing the structural reliability of networks with undetermined topology

Kniazieva Nina, Nenov Alexey, Kolumba Irina

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2020

|

T. 10, nr 1

32--35

EN

This paper shows the relevance of the task of assessing the structural reliability of networks with undetermined topology. Proposed is a method for assessing the structural reliability of networks of undetermined topology based on taking into account the basic structural characteristics of the network (the number of nodes and branches, the degree of network connectivity, the maximum allowable rank of paths, and others). To obtain an estimate of the structural reliability for a network of any dimension and any topology, expressions are proposed in the scientific research to determine the number of paths of various ranks, which must be taken into accountwhen calculating the structural reliability index by the upper and lower bounds method.

PL

Ten artykuł pokazuje znaczenie zadania polegającego na ocenie niezawodności strukturalnej sieci o nieokreślonej topologii. Proponowana jest metoda oceny niezawodności strukturalnej sieci o nieokreślonej topologii, która oparta jest na uwzględnieniu podstawowych cech strukturalnych sieci (liczba węzłów i rozgałęzień, stopień połączenia z siecią, maksymalna dopuszczalna ranga ścieżek itp.). Aby oszacowaćstrukturalnąniezawodność sieci o dowolnej wielkości i dowolnej topologii, badania naukowe proponują wyrażenia algebraiczne, które określają liczbę ścieżek o różnych rangach, które należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu wskaźnika niezawodności strukturalnej, używając do tego metody opartej na kresach górnych i dolnych wskaźnika.

7

Estymacja niezawodności strukturalnej gazociągów stalowych w okresie eksploatacji w oparciu o wyniki inspekcji tłokami pomiarowymi

Witek M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska

|

2019

|

z. 82

3--127

PL

Monografia niniejsza poświęcona jest omówieniu wyników badań dotyczących wpływu korozji elektrochemicznej rur stalowych, stwierdzonej w efekcie diagnostyki z wykorzystaniem technologii rozproszenia osiowo zorientowanego strumienia magnetycznego, na niezawodność strukturalną gazociągów wysokiego ciśnienia. Inspekcje tłokami pomiarowymi są najbardziej efektywną metodą diagnostyczną ze względu na możliwość wykrycia i zwymiarowania ubytków materiału ścianki rurociągu podziemnego, a ich zastosowanie nie wymaga czasowego ograniczenia transportu gazu. Badaniom poddano gazociąg o średnicy DN 700, maksymalnym ciśnieniu roboczym MOP = 8.4 MPa, wykonany ze stali podwyższonej wytrzymałości gatunku L555M z ubytkami korozyjnymi ścianki stwierdzonymi na podstawie dwóch inspekcji: pierwszej po 13 latach użytkowania oraz ponownej po kolejnych 12 latach eksploatacji. Stalowa cienkościenna powłoka cylindryczna z defektami, obciążona ciśnieniem wewnętrznym gazu, ulega uszkodzeniu w wyniku wystąpienia jednego z trzech stanów granicznych: powstania nieszczelności, przełomu plastycznego pozostałej grubości ścianki lub rozerwania, które rozszerza się w sposób niestabilny w kierunku osiowym poza obszar defektu lub wzdłuż spoiny, jeśli mamy spiralnie spawany sposób wykonania rur. Ze względu na niskie ryzyko wzrostu głębokości wad objętościowych przez cały przekrój ścianki wynikające z postępu korozji w kierunku promieniowym, stwierdzone na podstawie danych z dwóch inspekcji, jak również niewielkie konsekwencje dla otoczenia małej nieszczelności gazociągu możliwej do wykrycia z powierzchni ziemi oraz jej naprawy bez ograniczenia transportu gazu, w niniejszej pracy uwzględnione zostało jedynie kryterium przełomu plastycznego w miejscach częściowych ubytków ścianki rury. Niezawodność strukturalna podziemnych sieci uzbrojenia terenu w okresie użytkowania liczonym w dziesiątkach lat, może być analizowana jako proces stochastyczny polegający na losowym stopniu degradacji elementów poddanych obciążeniu. Znane z literatury algorytmy oceny zawodności infrastruktury technicznej można podzielić na metody oparte o funkcje zmiennych losowych lub teorię zmiennych losowych, którą zastosowano w niniejszej monografii. W celu estymacji prawdopodobieństwa awarii w długim okresie użytkowania, wykorzystano stan graniczny oparty o różnicę ciśnienia pęknięcia plastycznego rur z defektami ścianki oraz wartości oczekiwanej ciśnienia roboczego gazu, przy uwzględnieniu parametrów wpływających na wytrzymałość konstrukcji jako zmiennych losowych. Prognozowanie postępu korozji ścianki podziemnego rurociągu stalowego może odbywać się na podstawie zależności liniowych lub nieliniowych. W niniejszych studiach, do określenia prędkości korozji elektrochemicznej w kierunku promieniowym, zastosowano zależności nieliniowe ze współczynnikami stochastycznymi, które analizowano w czterech scenariuszach. Wyznaczenia parametru funkcji eksponencjalnej rozkładu głębokości uszkodzeń ścianki dokonano na podstawie danych z dwóch inspekcji. W monografii wykazano zasadność poszukiwań alternatywnych i mniej skomplikowanych obliczeniowo metod oceny niezawodności rurociągów stalowych do zastosowań inżynierskich, bazujących na wynikach diagnostyki tłokami pomiarowymi. W badaniach oceny wpływu ubytków materiału ścianki na prawdopodobieństwo awarii rurociągu wykorzystano teorię nośności granicznej. W pracy przedstawiono algorytm obliczania prawdopodobieństwa awarii, oparty o eksponencjalną funkcję rozkładu głębokości uszkodzeń ścianki czynnego gazociągu, stwierdzonych w wyniku kilkukrotnej diagnostyki. W obliczeniach została uwzględniona liczba hipotetycznych ubytków materiału niewykrytych przez tłoki pomiarowe, wyznaczona na podstawie danych z inspekcji, jak również wzięto pod uwagę prawdopodobieństwo detekcji niedoskonałych urządzeń działających na zasadzie rozproszenia strumienia magnetycznego. Opracowana metoda uwzględnia całkowitą liczbę ubytków jako populację o rozkładzie eksponencjalnym głębokości defektów, nie rozważa natomiast indywidualnie każdego uszkodzenia ścianki. Zastosowane podejście do obliczeń jest, według najlepszej wiedzy autora, jedną z pierwszych prób wyznaczenia niezawodności strukturalnej rurociągów podziemnych podlegających procesowi degradacji korozyjnej z wykorzystaniem tej metodologii.

EN

The objective of this monograph is to investigate an influence of steel pipe electrochemical corrosion detected by axially excitated Magnetic Flux Leakage in-line inspections tools on a structural reliability of high pressure gas pipelines under operation. MFL in-line inspection technology is the most effective diagnostic method in respect of detection and sizing of wall material losses of pressurized buried pipelines and their application does not require the temporary exclusion of the gas flow. This research considers a gas transmission pipeline DN 700, "MOP" = 8.4 MPa, constructed from increased-strength steel containing active external metal loss flaws derived from two in-line inspections: the first ILI after 13 years of the service life and the second 12 years later. The steel thin-walled cylindrical shell with material losses loaded with the internal fluid pressure fails due to one of three limit states: leak, plastic collapse of the remaining pipe wall thickness or unstable extension of wall rupture beyond the defect area in the longitudinal direction or along the girth weld in the case of spirally-welded pipes. Due to low defect growth rates in the radial direction confirmed with the results of two in-line inspections as well as to negligible consequences of a small natural gas leak to the pipeline surrounding detectable with above ground methods, the current work considers only a plastic collapse criterion of residual pipe part-wall thickness. The structural reliability of the underground infrastructure within long time operation, counted in decades, can be analysed as a stochastic process of construction elements random degradation. The evaluation algorithms of technical infrastructure, known from the literature, can be divided into methods based on functions of random parameters and a random variables theory which is applied in the current monograph. In order to estimate a pipeline failure probability in a long operation time, the limit state based on a pressure difference between plastic collapse of the remaining pipe wall thickness and an expected value of the gas working pressure as a random variable was employed. Prediction of a corrosion growth rate of an underground steel pipeline can be conducted based on both linear and non-linear functions. In the current work, for an electrochemical corrosion velocity prediction in the radial direction, a non-linear power law function with stochastic parameters was applied in four scenarios. The ILI results were also used to estimate an exponential law of defect depth probability density distribution. For engineering application, the alternative and less computationally complicated methods for reliability estimations based on in-line inspection data should be found, which is the aim of this monograph. In the study, the algorithm of probability computation based on expotential probability density distribution of pipe wall defects depth derived from the repeated diagnostics results was presented. The calculations took into account the number of undetected hypothetical anomalies, as well as probability of detection resulting from usage of imperfect inspection devices. The developed methodology considers the total amount of features as a population with expotential depth distribution of defect depth and does not consider each flaw individually. The pipe wall material losses were assessed by a fracture mechanics method based on a limit load theory. To the author’s best knowledge, the presented approach to probability estimations is novel and applied for the first time in literature regarding structural reliability of underground pipelines subjected to corrosion degradation.

8

Spectral dynamic analysis of a stationary jack-up platform

Rozmarynowski Bogdan

Polish Maritime Research

|

2019

|

nr 1

40--48

EN

The paper refers to the dynamic short-term response analysis of the Baltic steel drilling platform (see Fig.2) in a random sea-state represented by one-dimensional wave spectrum proposed by Striekalov and Massel, which is recommended for the Baltic Sea area. The Baltic drilling platform is a jack-up type platform for the exploration and exploitation of oil under the Baltic Sea. The presented analysis deals with the stationary phase of the platform life when its legs are fixed in the sea bottom. The submerged elements of jack-up platforms are relatively slender, thus to assess the in-line wave forces a modified Morison equation is justified. The application of frequency transfer functions to offshore vibration systems leads to structural response spectra whose input is defined by the wave elevation and wind velocity spectra. The analysis can be applied also to support structures for offshore wind turbines.

9

Reliability analysis of sheet pile wall in spatially variable soil including CPTu test results

Kawa M., Baginska I., Wyjadlowski M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 2

598--613

EN

The paper deals with reliability analysis of cantilever sheet pile wall located in non-cohesive soil with random properties. Spatial variability of friction angle has been described using random fields theory. The influence of both vertical as well as horizontal scale of fluctuation on the mechanical response of sheet pile wall is investigated. Deflection of wall top as well as maximum bending moment in the sheet pile wall are tested. The point distribution of soil friction and its vertical fluctuation scale is estimated using quasi-continuous results of cone penetrometer tests (CPTu). The boundary value problem is solved using finite difference code FLAC. The Fourier series method (FSM) allowing for non-uniform meshes is used to generate random fields for individual realizations. By utilizing Monte Carlo Simulation (MCS) technique the probability distributions of the results for different values of vertical and horizontal scales of fluctuation are obtained and used for reliability analysis. The results of analysis show that in case of cantilever sheet pile wall it is very important to properly estimate value of vertical fluctuation scale for the reliability analysis. It is also illustrated that in the considered problem horizontal scale of fluctuation significantly influences probability of failure.

10

Selected problems of sensitivity and reliability of a jack-up platform

Rozmarynowski B., Mikulski T.

Polish Maritime Research

|

2018

|

nr 1

77--84

EN

The paper deals with sensitivity and reliability applications to numerical studies of an off-shore platform model. Structural parameters and sea conditions are referred to the Baltic jack-up drilling platform. The sudy aims at the influence of particular basic variables on static and dynamic response as well as the probability of failure due to water waves and wind loads. The paper presents the sensitivity approach to a generalized eigenvalue problem and evaluation of the performace functions. The first order time-invariant problems of structural reliability analysis are under concern.

11

On System Reliability of Increasing multi-state linear k-within-(m,s)-of-(m,n):F lattice system

Taha R.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 1

73--82

EN

A "multi-state linear k-within-(m,s)-of-(m,n):F lattice system" (MS L(k,m,s,n:F)) comprises of m×n components, which are ordered in m rows and n columns. The state of system and components may be one of the following states: 0, 1, 2, …, H. The state of MS L(k,m,s,n:F) is less than j whenever there is at least one sub-matrix of the size m×s which contains kl or more components that are in state less than l for all j ≤ l ≤ H. This system is a model for many applications, for example, tele communication, radar detection, oil pipeline, mobile communications, inspection procedures and series of microwave towers systems. In this paper, we propose new bounds of increasing MS L(k,m,s,n:F) reliability using second and third orders of Boole-Bonferroni bounds with i.i.d components. The new bounds are examined by previously published numerical examples for some special cases of increasing MS L(k,m,s,n:F). Also, illustration examples of modelling the system and numerical examples of new bounds are presented. Further, comparisons between the results of second and third orders of Boole-Bonferroni bounds are given.

PL

"Wielostanowy system liniowy k-w- ( m, s ) -z- ( m, n ):F o strukturze kratowej" (MS L(k, m, s, n:F)) składa się z m × n elementów, uporządkowanych w m wierszach i n kolumnach. Stan systemu i elementów może być jednym z następujących stanów: 0, 1, 2, ..., H. Stan MS L (k, m, s, n: F) jest mniejszy niż j, gdy istnieje co najmniej jedna pod-matryca o rozmiarze m × s, która zawiera kl lub więcej elementów, które znajdują się w stanie mniejszym niż l dla wszystkich j ≤ l ≤ H. System ten stanowi model dla wielu zastosowań, na przykład w telekomunikacji, detekcji radarowej, rurociągach naftowych, komunikacji mobilnej, procedurach przeglądu oraz systemach wież radiolinii. W niniejszym artykule proponujemy nowe granice zwiększania niezawodności MS L ( k, m, s, n: F) z wykorzystaniem drugiego i trzeciego stopnia nierówności Boole'a–Bonferroniego z niezależnymi elementami o jednakowym rozkładzie. Nowe granice omówiono na podstawie poprzednio publikowanych przykładów numerycznych dla niektórych szczególnych przypadków zwiększania MS L ( k, m, s, n: F). Przedstawiono także przykłady ilustrujące modelowanie systemu oraz numeryczne przykłady nowych granic. Ponadto porównano wyniki uzyskane dla drugiego i trzeciego stopnia nierówności Boole'a–Bonferroniego.

12

Probabilistic mechanical properties and reliability of carbon nanotubes

Esbati A. H., Irani S.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 2

532--545

EN

Carbon nanotubes (CNTs) and their products such as polymer nanocomposite (PNC) are an undeniable part of future materials. To use such future materials, it is necessary to have an accurate evaluation of their properties. Several uncertainties such as structural defects and their distributions cause change in the properties of CNTs that could be considered probabilistic variables. A novel procedure is presented for evaluating CNTs’ probabilistic fracture properties and structural reliability using stochastic finite element methods. By employing two dimensionless parameters, both types of Stone–Wales 5-7-7-5 defects are randomly applied to CNTs. Section defect density and critical section defect density are defined and used to manage the distribution and geometrical configuration of CNTs’ structural defects. A probabilistic method is used to evaluate the effect of defects’ distribution on Young's modulus, ultimate strain, and ultimate stress. It has been observed that normal and Weibull distribution functions are suitable for describing Young's modulus distribution and ultimate stress distribution, respectively. Defect density ratio is defined and, using this parameter, the effect of aggregated defects on mechanical properties is evaluated. It is demonstrated that the defects out of critical section have an unavoidable effect on Young's modulus and ultimate strain; but they have an insignificant effect on ultimate stress. A reliability analysis is performed on armchair (15,15) CNTs and it is investigated that the reliability of CNTs depends on critical defect density significantly. In addition, the reliability is equal to one for the stress of less than 50 GPa and this value is equal to zero for the stress of higher than 100 GPa, independent from the changes of critical defect density. Eventually, a procedure is described to estimate the reliability of armchair CNTs using critical defect density and the results’ accuracy is discussed and evaluated.

13

Modele symulacyjne wykorzystujące empiryczne rozkłady statystyczne do szacowania wskaźników niezawodności strukturalnej systemów elektroenergetycznych

Grishkevich A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 12

103--106

PL

Oszacowano rozkład czasu trwania stanów systemu. Opracowano symulację strukturalnych wskaźników niezawodności dla dowolnych rozkładów zmiennych losowych. Podano metodę liczbowego zadania prawa rozkładu w symulacji niezawodności strukturalnej.

EN

The distributions of the duration of the states of the system are investigated. Modeling of structural reliability indicators for arbitrary distributions of random variables is presented. A method is proposed for the numerical specification of the distribution law in the modeling of structural reliability.

14

The reliability analysis of sheet pile wall located in soil with random properties based on CPTu results

Kawa M., Wyjadłowski M.

Engineering Transactions

|

2017

|

Vol. 65, iss. 1

193--200

EN

The paper deals with reliability analysis of sheet pile wall located in soil with strong spatial variability of strength properties. The purely frictional soil with the strength governed with Mohr-Coulomb criterion has been considered. Spatial variability of friction has been described using random fields theory. Implementation of Local Average Subdivision (LAS) algorithm has been used for generation of individual realizations of the field. Mean and variance as well as fluctuation scale of friction angle has been estimated for assumed exponential correlation model using the results obtained with CPTu testing in natural non-cohesive soil. Using the generated unidirectional field of friction the probabilistic analysis of sheet pile wall has been performed with finite difference method (FLAC). In the final step of the calculation, reliability analysis have been applied. The obtained results prove usefulness of the presented methodology for reliability based design of sheet pile walls.

15

Integration of reliability analysis into mini-plate fixation strategy used in human mandible fractures: Convalescence and healing periods

Kharmanda G., Shokry A., Kharma M. Y.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2017

|

Vol. 19, no. 4

13--23

EN

The objective was to assess the reliability level of mini-plate fixation used in fracture mandibles in order to evaluate the structure stability in both convalescence and healing periods. Methods: In the convalescence period, the failure scenario is measured by the relative displacement between two fracture surfaces which should not exceed an acceptable value in order to obtain a good stability for rapid bone healing and to limit any trauma. However, in the healing period, it is the objective to obtain an acceptable rigidity. Hereby, the failure scenario is measured by the von Mises stresses being as indicator of mandible fractures. Results: During the surgery operation, some muscles can be cut or harmed and cannot operate at its maximum capability. Thus, there is a strong motivation to introduce the loading uncertainties in order to obtain reliable designs. A 3-dimensional finite element model was developed in order to study the negative effect caused by stabilization of the fracture. The different results were obtained when considering a clinical case of a 35-year-old male patient. The results show the importance of fixation of symphysis fracture by two I-plates with four holes. The structural reliability level was estimated when considering a single failure mode and multiple failure modes. Conclusions: The integration of reliability concepts into mini-plate fixation strategy is considered a novel aspect. The reliability evaluation seams to be a reasonable asset in both convalescence and healing periods.

16

Rozproszone modele symulacyjne pozwalające oszacować wskaźniki niezawodności strukturalnej systemów elektroenergetycznych

Grishkevich A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 12

106-109

PL

Oszacowano wypadkowe wskaźniki niezawodności strukturalnej systemów elektroenergetycznych na podstawie modeli symulacyjnych. Otrzymano implementację algorytmiczną rozproszonego modelu symulacyjnego z wykorzystaniem biblioteki MPI. Podano wyniki testowania modelu symulacyjnego rozproszonego w klasterze.

EN

Estimates for electric power system failure states contribution to the resulting system reliability indices are obtained on the basis of simulation model. An algorithmic implementation of a distributed simulation model using the MPI library is proposed. The results of testing the distributed simulation model on a cluster are presented.

17

Interwałowe oszacowania wskaźników niezawodności strukturalnej systemów elektroenergetycznych

Grishkevich A., Grishkevich M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 6

249--252

PL

Otrzymano interwałowe oszacowania wypadkowych wskaźników niezawodności strukturalnej systemów elektroenergetycznych na podstawie rozwiązań układów równań liniowych na krańcach interwałów danych początkowych. Uwzględniono interwałowe wartości udziałów stanów awaryjnych w wypadkowych wskaźnikach niezawodności dla testowych wartości danych początkowych.

EN

Generation of interval estimations of resultant indices of electric power systems’ structural reliability on the basis of solutions of linear equations systems on border intervals of initial data is considered. Interval values for the contribution of the failure states of the resulting reliability for the test values of the original data are given.

18

Interwałowe oszacowania wskaźników niezawodności strukturalnej systemów elektroenergetycznych na podstawie metod optymalizacji

Grishkevich A.

Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa

|

2014

|

T. 2

91-106

PL

Sformułowano zadanie oszacowania interwałowego wkładu stanu uszkodzenia w wypadkowe w wskaźniki niezawodności strukturalnej złożonego systemu w postaci zadania optymalizacji na prostopadłościanie. Zaprezentowano wyniki rozwiązania numerycznego zadań optymalizacji testowych wartości wskaźników niezawodności elementów systemu z wykorzystaniem komputera. Sformułowano zalecenia wyboru początkowych przybliżeń w celu zmniejszenia złożoności optymalizacji.

EN

The problem of an interval estimation of the failure states contribution in the resulting reliability indices of a complex system is defined in terms of the optimization problem in a parallelepiped. The resulting numerical solution of the following optimization problem, obtained with the help of the computer and the test data for the e reliability indices of the system e elements, is presented. The recommendations for choosing the initial approximations with the purpose of reducing the complexity of the optimization process are stated.

19

Niezawodność strukturalna w systemach logistycznych ratownictwa

Młynarski S.

Logistyka

|

2014

|

nr 4

PL

Skuteczność systemów również takich jak systemy ratownicze, decyzyjne, logistyczne oraz bezpieczeństwa zależy od ich niezawodności podczas wykonywania zadań, czyli w czasie ich eksploatacji oraz od ich odporności na penetracje różnymi czynnikami zakłócającymi i destrukcyjnymi. W niniejszym opracowaniu zaproponowano możliwość aplikacji metod stosowanych w analizie niezawodności obiektów dla zwiększenia bezpieczeństwa eksploatacji. Jednym z podstawowych i najważniejszych elementów w rozważaniach nad bezpieczeństwem systemów jest ich struktura. System ratownictwa, logistyczny, bezpieczeństwa i systemy destrukcji przez struktury niezawodnościowe oddziaływują na system eksploatacji. Wynika z tego, że struktury niezawodnościowe stanowią kluczową rolę w systemach ratowniczych, logistycznych i bezpieczeństwa. Aplikacja teorii niezawodności daje duże możliwości w analizie zagadnień dotyczących logistyki w ratownictwie i bezpieczeństwie systemów. Rodzaje struktur niezawodnościowych, jakie mogą reprezentować omawiane systemy stanowią istotną część opracowania. Prezentacja graficzna i zapisy analityczne charakteryzują złożoność problemów podlegających analizie. Jednocześnie prezentują narządzie umożliwiające wartościową ocenę ryzyka w eksploatacji systemów. Zastosowanie zaawansowanych metod i programów komputerowych do analizy niezawodności umożliwia symulację i optymalizację struktur systemów ratownictwa i bezpieczeństwa dla osiągnięcia maksymalnej ich niezawodności i zwiększenia skuteczności w działaniach ratowniczych i zachowaniu bezpieczeństwa systemów.

EN

The effectiveness of the systems such as rescue systems, decision-making, logistics and security depends on the reliability of task performance, that is, during the exploitation period and of their resistance to the penetration of various confounders and destructive. In this paper proposed the possibility of application of the methods used in the analysis of reliability of objects to increase operational safety. One of the basic and most important elements in the consideration of the safety systems is its structure. The systems of rescue, logistics, security and reliability destruction of the structures affect the system operation. It follows that the structure reliability is a key role in rescue systems, logistics and safety. Application of reliability theory is big opportunities in the analysis of issues related to logistics in emergency and security systems. Graphical presentation and analytical entries are characterized by the complexity of the problems under analysis. At the same time represent a valuable tool for risk assessment in operating systems. The use of advanced methods and computer programs for reliability analysis enables the simulation and optimization of structures rescue and safety systems for maximum reliability and effectiveness in rescue operations and maintaining security systems.

20

Reliability of glued timber roofs belonging to CC3 class consequences of failure

Domański T.

Czasopismo Techniczne. Architektura

|

2014

|

R. 111, z. 8-A

41--48

EN

The arenas with great grandstands are the public places where the consequences of failure are very high. For this reason, according to EN 1990, they belong to CC3 class consequences of failure. The reliability class RC3 is associated with the consequences class CC3 and is defined by the reliability index β = 4.3 with probability of failure pf = 8,54*10–6. The distributions of horizontal and shear resistance within glued timber body – bolts will be described depending on material characteristics of glued timber body and bolts components. The paper will present methods of timber structural design belonging to CC3 consequences failure class.

PL

Konstrukcje budowlane takie jak hale sportowe, widowiskowe, w których konsekwencje awarii są bardzo wysokie zaliczane są wg normy PN-EN 1990 "Podstawy projektowania konstrukcji" do klasy konsekwencji zniszczenia CC3. Klasie CC3 odpowiada klasa niezawodności RC3, która jest definiowana przez wskaźnik niezawodności β = 4,3. W klasie CC3 definiuje się dopuszczalne prawdopodobieństwo awarii na poziomie pf = 8,54*10–6. W pracy przedstawione zostaną metody projektowania elementów konstrukcji przykryć oraz ich połączeń tak aby obiekty te mogły być zakwalifikowane do klasy konsekwencji zniszczenia CC3.