Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Remaining service time prediction for corroded shell of a steel tank used for liquid petroleum fuels storage

Maslak Mariusz, Pazdanowski Michał

Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych

|

2023

|

Nr 4

105--127

EN

A numerical example allowing for effective forecasting of the remaining service time for corroded steel shell of a tank used to store liquid petroleum fuels is presented. This time is interpreted here as a period of time counted from the moment of an obligatory tank shell inspection to the moment of the anticipated shell failure understood as the loss of the capacity to safely resist the loads applied to it. Reaching the limit value of failure probability, i.e. the highest probability of failure acceptable to the tank user, is in this approach a determinant of such failure. The detailed considerations pertain to a typical on-the-ground storage tank equipped with a floating roof, located in one of fuel depots in the south of Poland. The forecast has been prepared based on measurements of the random thickness of tank shell weakened by corrosion and measured after 27 years of service time. In the recommended analysis fully probabilistic computational procedures have been applied. This led to a more credible and less conservative service time assessment than the one usually determined via the traditional standard approach. For comparative purposes qualitatively different but formally corresponding safety measures have been applied to describe the obtained results.

2

An aggregate criterion for selecting a distribution for times to failure of components of rail vehicles

Selech Jarosław, Andrzejczak Karol

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 1

102--111

EN

This paper presents an aggregate method of selecting a theoretical cumulative distribution function (CDF) for an empirical CDF. The method was intended to identify the time of reliable operation of a renewable technical object by applying three criteria based on the following statistics: the modified Kolmogorov–Smirnov (MK-S) statistic, the mean absolute deviation of the theoretical CDF from the empirical CDF, and a statistic calculated on the basis of a log-likelihood function. The values of these statistics were used to rank eleven probability distributions. The data for which calculations were made concerned failures of the driver’s cab lock recorded during five years of operation of a fleet of 45 trams. Before calculating the statistics, the empirical CDF of the examined component was determined using the Kaplan–Meier estimator, and then, using the method of Maximum Likelihood Estimation, the parameters of the analysed theoretical distributions were estimated. The theoretical distributions were then ranked according to the values obtained for each of the assumed criteria: the lower the value for a given criterion, the higher the ranking position, indicating a better fit according to that criterion. Then, based on the three rankings and on weights assigned to the individual criteria, an aggregate criterion (referred to as DESV) was implemented to select the best-fitting probability distribution. The method assumes that the lowest DESV value corresponds to the best-fitting theoretical distribution. In the case of the examined component, this was found to be the generalised gamma distribution. It is shown that if the final decision is based on the aggregate criterion, which takes into account the three criteria for goodness of fit, the reliability of the estimation of the time-to-failure distribution increases, and thus mistakes resulting from the use of only one of the criteria can be avoided.

PL

W pracy przedstawiono zagregowaną metodę doboru dystrybuant hipotetycznych do dystrybuanty empirycznej. Metoda miała na celu identyfikację czasu niezawodnej pracy odnawialnego obiektu technicznego poprzez zastosowanie trzech kryteriów, w których użyto następujących statystyk: zmodyfikowanej statystyki Kołmogorowa-Smirnowa (MK-S), statystyki średniego odchylenia bezwzględnego dystrybuanty hipotetycznej od empirycznej oraz statystyki obliczanej na podstawie zlogarytmowanej funkcji wiarygodności. Wartości tych statystyk posłużyły do rangowania jedenastu rozkładów prawdopodobieństwa. Dane dla których dokonano obliczeń dotyczyły uszkodzeń zamka kabiny motorniczego jakie odnotowano w ciągu pięciu lat użytkowania floty 45 tramwajów. Przed obliczeniem statystyk wyznaczono dystrybuantę empiryczną badanego elementu przy pomocy estymatora KaplanaMeiera, a następnie przy użyciu metody największej wiarygodności oszacowano parametry uwzględnionych w badaniach rozkładów hipotetycznych. Po wyznaczaniu parametrów nastąpiło rangowanie rozkładów hipotetycznych według wartości otrzymanych dla każdego z przyjętych kryteriów, im mniejsza wartość dla danego kryterium tym wyższa pozycja w rankingu, świadcząca o lepszej jakości dopasowania według danego kryterium. Po ustaleniu rankingu według kryteriów zgodności, każdemu z kryteriów zgodności dopasowania dystrybuant modelowych do empirycznej nadano wagi. Następnie na podstawie uzyskanych trzech rankingów oraz wag nadanych poszczególnym kryteriom zgodności wyznaczana jest zagregowana miara zgodności (oznaczona DESV), która służy do wyznaczania najlepszego rozkładu prawdopodobieństwa. W prezentowanej metodzie przyjęto, że najmniejsza wartość DESV wyznacza najlepiej dopasowany rozkład hipotetyczny. W przypadku badanego elementu rozkładem tym okazał się uogólniony rozkład gamma. Pokazano, że na podstawie zagregowanego kryterium uwzględniającego trzy statystyki zgodności dopasowania zwiększa się wiarygodność estymacji rozkładu czasu pracy do uszkodzenia, unikając tym samym błędów jakie można popełnić uzależniając się tylko od jednej z nich.

3

Electromigration failure prediction and reliability evaluation of solder bumps for FCBGA package

Zhang Y.

Engineering Transactions

|

2015

|

Vol. 63, iss. 2

215--232

EN

Electromigration (EM) in solder joints under high current density has become a critical reliability issue for the future high density microelectronic packaging. A practical method of atomic density integral (ADI) for predicting solder bump electromigration reliability is proposed in this paper. The driving forces in electromigration include electron wind force, stress gradient, temperature gradient as well as atomic density gradient. The electromigration simulation is performed on flip chip ball grid array (FCBGA) package based on ADI method, and the simulation results for void generation and time to failure (TTF) have a reasonably good correlation with the testing results. Orthogonal experimental design has been used to evaluate the effect of design parameters on TTF of electromigration. Based on this study, some practical recommendations are made to optimize the package design and improve the solder bump electromigration reliability.

4

Reliability analysis and prediction for time to failure distribution of an automobile crankshaft

Singh S. S. K., Abdullah S., Mohamed N. A. N.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2015

|

Vol. 17, no. 3

408--415

EN

This paper emphasizes on analysing and predicting the reliability of an automobile crankshaft by analysing the time to failure (TTF) through the parametric distribution function. The TTF was modelled to predict the likelihood of failure for crankshaft during its operational condition over a given time interval through the development of the stochastic algorithm. The developed stochastic algorithm has the capability to measure the parametric distribution function and validate the predict the reliability rate, mean time to failure and hazard rate. T, the algorithm has the capability to statistically validate the algorithm to obtain the optimal parametric model to represent the failure of the component against the actual time to failure data from the local automobile industry. Hence, the validated results showed that the three parameter Weibull distribution provided an accurate and efficient foundation in modelling the reliability rate when compared with the actual sampling data. The suggested parametric distribution function can be used to improve the design and the life cycle due to its capability in accelerating and decelerating the mechanism of failure based on time without adjusting the level of stress. Therefore, an understanding of the parametric distribution posed by the reliability and hazard rate onto the component can be used to improve the design and increase the life cycle based on the dependability of the component over a given period of time. The proposed reliability assessment through the developed stochastic algorithm provides an accurate, efficient, fast and cost effective reliability analysis in contrast to costly and lengthy experimental techniques.

PL

W prezentowanej pracy przedstawiono metodę analizy oraz predykcji niezawodności wału korbowego pojazdu samochodowego opartą na analizie czasu do uszkodzenia (TTF) z wykorzystaniem funkcji rozkładu parametrycznego. W artykule, stworzono model TTF pozwalający na przewidywanie prawdopodobieństwa uszkodzenia wału korbowego w stanie pracy w danym przedziale czasu za pomocą nowo opracowanego algorytmu stochastycznego. Opracowany algorytm stochastyczny umożliwia mierzenie funkcji rozkładu parametrycznego oraz weryfikację przewidywanego współczynnika niezawodności, średniego czasu do uszkodzenia oraz współczynnika zagrożenia. Algorytm daje możliwość statystycznej weryfikacji modelu w odniesieniu do rzeczywistych danych dotyczących czasu do uszkodzenia pochodzących z lokalnego przemysłu samochodowego. Weryfikacja taka pozwala na otrzymanie optymalnego modelu parametrycznego reprezentującego uszkodzenie części składowej. Zweryfikowane wyniki wykazały, że trójparametrowy rozkład Weibulla stanowi dokładne i wydajne narzędzie do modelowania współczynnika niezawodności w zestawieniu z rzeczywistymi danymi z próby. Proponowaną dystrybuantę parametryczną można wykorzystywać do doskonalenia konstrukcji oraz cyklu życia wału korbowego ponieważ daje ona możliwość przyspieszania i zwalniania mechanizmu uszkodzenia, na podstawie czasu, bez potrzeby regulacji poziomu naprężenia. Zatem, znajomość rozkładu parametrycznego oraz obliczonych na jego podstawie współczynników niezawodności i zagrożenia omawianego elementu mechanizmu korbowego, pozwala na doskonalenie konstrukcji oraz wydłużenie cyklu życia wału korbowego w oparciu o dane dotyczące jego niezawodności w danym okresie czasu. Proponowana metoda oceny niezawodności z wykorzystaniem opracowanego w artykule algorytmu stochastycznego umożliwia dokładną, wydajną, szybką i tanią analizę niezawodności w odróżnieniu od kosztownych i czasochłonnych technik eksperymentalnych.

5

Models of periodically switched on and off electrical equipment operation

Matuszak Z., Nicewicz G.

Problemy Eksploatacji

|

2008

|

nr 2

185-193

EN

Mathematical models of periodically switched on and off electrical equipment operation are presented in the paper. Models of electrical devices in the initial instant of the working state, when idle (not working) at the initial instant or not having idle moments between switching are characterised. The basic defined value for these cases has been the time to failure.

PL

Przedstawiono modele pracy urządzeń elektroenergetycznych o cyklicznych czasach załączeń i wyłączeń. Scharakteryzowano modele pracy urządzeń, gdy w chwili początkowej jest ono w stanie pracy; w stanie spoczynku (nie pracuje) lub nie posiada w czasie pracy tzw. czasów spoczynku między załączeniami. Podstawową wielkością, jaką określono dla tych przypadków, był czas pracy do uszkodzenia urządzenia.