Ймовірнісний розрахунок фланцевого з'єднання

Abstract

У статті приведені основні етапи оцінки надійності сталевих конструкцій та їх окремих конструктивних елементів. Розрахунок будь-якої конструкції заснований на виборі певної моделі або розрахункової схеми. При цьому виділяють істотні чинники і відкидають несуттєві, другорядні. При оцінці напруженого стану конструкції можливі два підходи до аналізу: детермінований та ймовірнісний. На початку ймовірнісних розрахунків визначаються геометричні характеристики об’єкта. Наступним етапом визначаються розрахункові характеристики міцності та навантаження. Також розраховуються статистичні залежності, зокрема, математичне сподівання та середнє квадратичне відхилення, коефіцієнт варіації міцності та навантаження. Запропоновано приймати випадкові характеристики міцності та навантаження у вигляді нормального розподілення. Оцінка надійності сталевих конструкцій здійснюється з достатньою достовірністю, за детерміністичними формулами граничної рівноваги, використовуючи математичні очікування і стандарти внутрішніх і зовнішніх факторів. У розрахунках використовуються загально прийняті залежності для нормального розподілу резерв міцності, характеристика безпеки. Ймовірність відмови та ймовірність безвідмовної роботи визначаються з використанням функції Лапласа. Представлено ймовірнісний розрахунок фланцевого з’єднання на навантаження від кручення. У розрахунках використовуються статистичні характеристики болтів різних класів міцності. Задаються коефіцієнти варіації міцності і навантаження. Кількість болтів задається умовно. Конструктивні вимоги до з’єднання враховуються додатково. Спрощені процедури розрахунку дозволяють виконати оперативну оцінку конструктивної надійності з використанням ймовірнісних концепцій. Знаходження характеристик для вихідних параметрів у цьому випадку зводиться до застосування відомих формул теорії ймовірностей, дають розподіл випадкових функцій від випадкових величин.