НАДІЙНІСТЬ ТОНКИХ ОБОЛОНОК З РЕАЛЬНИМИ НЕДОСКОНАЛОСТЯМИ ФОРМИ

Автор(и)

  • Olga Lukianchenko НДІ будівельної механіки, Київский національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0003-1794-6030
  • Yurii Vorona Київский національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0001-8130-7204
  • Olena Kostina Київский національний університет будівництва і архітектури, НДІ будівельної механіки, Україна https://orcid.org/0000-0002-6692-6231
  • Maksim Vabishevich Київский національний університет будівництва і архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-0755-5186
  • Oksana Paliy Київский національний університет будівництва і архітектури, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/1970.58(2).2019.189473

Ключові слова:

імовірність, надійність, недосконалість форми, резервуар, стійкість

Анотація

Для забезпечення безаварійної експлуатації тонких оболонок важливою є оцінка впливу виявлених дефектів на їх надійність. Метою роботи є оцінка експлуатаційної надійності резервуара з реальними недосконалостями форми його стінки. Методи: запропоновано імовірнісний підхід визначення експлуатаційної надійності за стійкістю тонких оболонок з недосконалостями форми із застосуванням процедур програмного комплексу скінченно-елементного аналізу. Результатом роботи є комп’ютерне моделювання нелінійної статичної поведінки резервуара з недосконалостями форми його стінки при дії поверхневого тиску. Визначені критичні значення навантаження за допомогою розв’язання геометрично нелінійної крайової задачі статики модифікованим методом покрокового навантаження Ньютона-Рафсона. Побудована крива критичних значень навантаження, функція рівномірного розподілу щільності ймовірності недосконалостей та кривої (проектної) надійності для оболонки з недосконалостями у вигляді першої форми втрати стійкості різної амплітуди. Отримано допустиме значення поверхневого тиску для заданого значення необхідної (проектної) надійності. Визначена імовірність відмови паливного резервуара за рахунок наявності реальних недосконалостей форми. Оцінена експлуатаційна надійність за стійкістю резервуара та підтверджено його безпечний стан. Висновки: надійність, яка є якісною характеристикою резервуара  протягом часу, буде надалі зменшуватися за рахунок усіх існуючих загроз: недосконалостей форми, дефектів зварних швів, корозії металу та інших. Тому важливо для подальшої безаварійної експлуатації паливного резервуара виконувати всі вимоги нормативних документів за регламентом обстеження, обслуговування і ремонту. Для цього можна застосовувати неруйнівні методи обстеження резервуара, постійний моніторинг його реального стану засобами технічної діагностики або комп’ютерного моделювання у вигляді діагностичної імовірнісної моделі.

Біографії авторів

Olga Lukianchenko, НДІ будівельної механіки, Київский національний університет будівництва і архітектури

кандидат технічних наук, доцент, старший науковий співробітник

Yurii Vorona, Київский національний університет будівництва і архітектури

кандидат технічних наук, старший науковий спіробітник, професор кафедри будівельної механіки

Olena Kostina, Київский національний університет будівництва і архітектури, НДІ будівельної механіки

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Maksim Vabishevich, Київский національний університет будівництва і архітектури

кандидат технічних наук, доцент кафедри  будівельної механіки

Oksana Paliy, Київский національний університет будівництва і архітектури

старший викладач кафедри теоретичної механіки

Посилання

Avgusti G., Baratta A., Kashianti F. Veroyatnostnyie metodyi v stroitelnom proektirovanii. (Probabilistic methods in building design) Moscow: Stroyizdat, 1988. 584. (In Russian)

Perelmuter A.V. Izbrannyie problemyi nadezhnosti i bezopasnosti stroitelnyih konstruktsiy (Selected problems of reliability and safety of building structures). 3-e izd. Moscow: Izd-vo Assotsiatsii stroitelnyih vuzov, 2007. 256. (In Russian)

Lukianchenko O.O., Kostina O.V. The finite Element Method in Problems of the Thin Shells Theory. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2019. 134. URL: ISBN:978-620-0-08220-6

Bolotin V.V. Primenenie metodov teorii veroyatnostey i teorii nadezhnosti v raschetah sooruzheniy (The application of methods of probability theory and reliability theory in the calculations of structures). Moscow: Stroyizdat, 1971. 256. (In Russian)

DBN V.1.2-14-2009. Obschie printsipyi obespecheniya nadezhnosti i konstruktivnoy bezopasnosti zdaniy, sooruzheniy, stroitelnyih konstruktsiy i osnovaniy (General principles for ensuring the reliability and structural safety of buildings, structures, constructions and foundations). Kyiv: Ukrarhbudinform, 2009. 37. (In Russian)

UA Patent 73310 Ukraine, IPC G01M 7/00, Information-diagnostic complex for monitoring and forecasting of the technical condition of civil engineering structures /Inventors Bouraou N.I., Tsybulnik S.A., Shevchuk D.V. and other, Filed 30.12.2011, Pub. Date 25.09.2012.

Luk’yanchenko O.O, Vorona Y.V., Kostina O.V., Kuzko O.V. Evaluation of metal corrosion impact on load bearing capacity of the fuel reservoir. Ukrainian Antartic Journal. 2015. №14. 246–255.

URL: http://www.uac.gov.ua/custom_content_source_list/uaj/uaj14/uaj14_246.pdf

Bouraou N.I., Luk’yanchenko О.О., Tsybulnik S. A., Shevchuk D. V. Vibration Condition Monitoring of the Vertical Steel Tanks. Vibrations in Physical Systems. 2016.Vol. 27. 53-60.

http://vibsys.put.poznan.pl/_journal/2016-27/articles/vibsys_2016-ch06.pdf

Luk’yanchenko О.О., Kostina О.V., Bouraou N.I., Kuz’ko O.V. Investigation of Static and Dynamic Characteristics of Complex Thin-Walled Shell Structure with Cracks. Strength of Materials. 2016. № 48(3). 401–410. URL: http://link.springer.com/article/10.1007/s11223-016-9778-8.

Bouraou N. I., Rupich S.S., Lukianchenko О.О.,Kostina O. V. Monitoring of the Crack Propagation in Welded Joint of the Tank Using Multi-Class Recognition. Vibrations in Physical Systems. 2018. № 29(2018013). 8 р.

Lukianchenko O.O., Kuzko O.V., Vabishchevych M.O. Problema „zhyvuchosti” sporud i suchasni metody yii rozviazannia (The problem of "viability" of buildings and modern methods of its solution). Do 60-richchia pidpysannia Dohovoru pro Antarktyku 1959 p.: Tezy IX Mizhnar. antarkt. konf. IX MAK 2019 (m. Kyiv, 14-16 travnia 2019 r.). Kyiv, 2019. (In Ukrainian)

Posypaiko Yu.M. Tekhnichne diahnostuvannia rezervuara v Antarktytsi (Antarctic tank technical diagnostics). Informatsiinyi biuleten ukrainskoho tovarystva neruinivnoho kontroliu ta tekhnichnoi diahnostyky. 2016. №3(71). 23−27. (In Ukrainian)

Bazhenov V.А., Luk’yanchenko О.О., Kostina О.О., Gerachenko О.V. Probabilistic Approach to Determination of Reliability of an Imperfect Supporting Shell. Strength of Materials. 2014. № 46(4). 567–574. URL: http://link.springer.com/article/10.1007/s11223-014-9584-0

Bazhenov V.А., LukianchenkoO.O., Kostina О.V. Definition of the failure region of the oil tank with wall imperfections in combined loading. Strength of Materials and Theory of Structures. 2018. №100. 27–39.

Shimkovich D.G. Raschet konstruktsiy v MSC/NASTRAN for Windows (Calculation of structures in MSC / NASTRAN for Windows). Moscow: DMK Press, 2001. 448. (In Russian)

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-24

Як цитувати

[1]
O. Lukianchenko, Y. Vorona, O. Kostina, M. Vabishevich, і O. Paliy, «НАДІЙНІСТЬ ТОНКИХ ОБОЛОНОК З РЕАЛЬНИМИ НЕДОСКОНАЛОСТЯМИ ФОРМИ», Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., вип. 58(2), с. 34–40, Груд 2019.

Номер

№ 58(2) (2019)

Розділ

НАУКОВІ ТА ПРАКТИЧНІ ПРОБЛЕМИ ВИРОБНИЦТВА ПРИЛАДІВ ТА СИСТЕМ

Ліцензія

Авторське право на публікацію залишається за авторами.

Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»  як на видавця.

Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.

 Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.

Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.