Dergiler / Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji / 2018 / Cilt: 6 - Sayı: 1

Monte Carlo Simülasyon Yöntemi ile Dairesel Delikli Ankastre Kirişin Gerilme Yığılması Faktörüne Bağlı Güvenilirlik Analizi

Reliability Analysis of A Cantilever Beam with Circular Hole Depending on Stress-Concentration Factor By Using Monte Carlo Simulation Method

Sayfa
241–249
DOI
—

Özet

Gerilme yığılması faktörü (SCF), ani geometri değişim bölgesindeki deneysel maksimumgerilmenin teorik nominal veya referans gerilmeye oranı olarak bilinmektedir. Son zamanlarda,SCF’nin belirsizlik altında incelenmesi yoğun ilgi gören bir konu haline gelmiştir. Buçalışmada, rasgele tasarım parametrelerine sahip dairesel delikli bir ankastre kirişin çekmegerilmesi altında SCF’nin istatistiksel analizi, deterministik ve stokastik akma dayanımına göregüvenilirlik analizi ve çıktıların süreklilik gösteren istatistiksel özelliklerinin modellenmesiamaçlanmıştır. Çalışmanın literatüre özgün katkıları olarak SCF ve nominal gerilmeye aitistatistiksel özelliklerin modellenmesiyle bilgisayar maliyetinin azaltılabileceği ön görülmüştür.Böylece herhangi bir ara modele ve yüksek sayıda simülasyona ihtiyaç duymadan doğrudangüvenilirlik analizi gerçekleştirilebilir ve analiz süresi kısaltılarak bu işlem daha pratik halegetirilebilir. Ek olarak, ileriki çalışmalarda, burada sunulan stokastik yaklaşım diğer farklıgeometrili ve yüklere tabi kirişlerde de benzer şekilde uygulandığında belirsizlik altındagüvenilir tasarım için elde edilebilecek genel bir SCF kılavuzu ortaya çıkarılabilir.

Abstract

Stress-concentration factor (SCF) is known to be the ratio of the maximum experimental stress around the sudden change of the geometric shape to the theoretical nominal or reference stress. Recently, the investigation of SCF under uncertainty has received intensive attention. In this work, it is aimed to realize reliability analysis of a cantilever beam with a circular hole having random design parameters in consideration of deterministic and stochastic yield strength, and to model the common properties of the statistical characteristics of the outputs. As for the original contributions of this work to the literature, due to the modelled statistical characteristics of SCF and nominal stress, it is considered to reduce the computer cost. Moreover, it can be possible to directly realize reliability analysis without the necessity of an intermediate model and high number of simulations, and thus, to conduct this process in a more practical way by reducing the analysis period. Additionally, in the future works, when this stochastic approach followed in this work is applied to other beams with different geometries and exposed to different loadings, a guideline of SCF for reliable design under uncertainty can be obtained.