Імовірнісний розрахунок квазіоднорідних болтових з’єднань листів корпусу сталевих силосів

Махінько, А.В.

Махінько, Н.О.

Стаття присвячена актуальній проблематиці дослідження надійності квазіоднорідних болтових з’єднань корпусу циліндричних сталевих силосів. У багатьох випадках проектна надійність таких стиків відрізняється від фактичних показників їх безвідмовної роботи. Джерелом цього є ряд об’єктивних причин, до числа яких можна віднести недоліки монтажних операцій, зокрема присутність болтів різного класу міцності, відсутність декількох болтів з’єднання, розкручування кріплення болта в процесі експлуатації споруди чи недокрут на монтажі й інші чинники такого типу. У цьому випадку надійність системи визначалася через імовірність безвідмовної роботи з використанням коефіцієнта критичного фактора. Відмова болтового з’єднання однозначно визначалася як перевищення випадковим напруженням випадкового рівня границі текучості сталі. Загальна концепція ймовірнісного розрахунку полягала у використанні імітаційної процедури Монте-Карло для вибірок випадкових величин великого об’єму. Увага концентрувалася на розрахунковій ситуації, коли болти з’єднання складаються з трьох незалежних вибірок. Була сформульована система умов, при якій забезпечується надійність з’єднання й отримані аналітичні вирази для величини коефіцієнта критичного фактора. Наведено практичний приклад розрахунку з наступним графічним представленням на спеціальній координатній площині – критичній імовірнісній шкалі. Проілюстровано, що випадкова наявність болтів менших класів міцності в монтажному стику стрімко збільшує ризик відмови. Установлено, що показники ймовірності безвідмовної роботи однорідних та квазіоднорідних болтових з’єднань значно різняться лише при великих значеннях коефіцієнтів варіації значень зусилля. Показано, що навіть за відсутності мінливості значень міцності болтів випадкова величина критичного фактора буде зростати при постійному значенні показника надійності.

коефіцієнт критичного фактора

cylindrical silos

reliability

probability of the trouble-free work

quasi-homogeneous bolted joint

coefficient of the critical factor

циліндричний силос

надійність

імовірнісний розрахунок

імовірність безвідмовної роботи