Практичні задачі імовірнісного розрахункуелементів сталевого силоса

Анотація

Постановка проблеми. Застосування імовірнісних методів в інженерній практиці наразі залишається недостатнім. Цьому перешкоджає необхідність використання специфічної галузі знань (теорія випадкових процесів, математична статистика, теорія надійності будівель і споруд та ін.), що традиційно належать до сфери високоінтелектуальних наукових досліджень. У той же час кількісне знаходження показників надійності ‑ необхідний момент у процесі створення будь-якої будівлі чи споруди та має бути не лише обґрунтоване в нормативних документах, а і безпосередньо застосовуватися в процесі конструкторської діяльності. З огляду на це, дослідження сфокусоване тільки на отриманні кількісної оцінки імовірності безвідмовної роботи для окремих елементів сталевих ємностей зберігання, відповідно до авторської методики та основних положень імовірнісного розрахунку. При цьому модель функції надійності повністю відповідає імовірнісній природі постійних та технологічних навантажень. Для елементів сталевих ємностей зберігання це реалізується шляхом представлення випадкової величини узагальненої міцності нормальним законом розподілу. Для снігових і вітрових навантажень, які описуються технікою випадкових процесів, використано методику, що дозволяє перейти від дослідження всього процесу до розгляду лише його максимумів, описаних подвійним експоненціальним розподілом Гумбеля. Мета статті ‑ навести аналітично простий алгоритм для визначеннярівня надійності елементів сталевих ємностей зберігання чи розв’язання інших супутніх задач імовірнісного розрахунку такого виду конструкцій. На базі практичних прикладів проілюструвати процедуру розв’язання задач даного типу та ознайомити інженера з елементарними принципами розрахунку елементів сталевих конструкцій ємностей зберігання на надійність. Висновок. На базі єдиного підходу та із застосуванням апроксимуючих виразів і лаконічних математичних викладок, наведено узагальнений алгоритм аналітичного імовірнісного розрахунку елементів сталевих ємностей зберігання. Відповідно до формульного вираження здійснено числовий розрахунок імовірності безвідмовної роботи кільцевого ребра жорсткості циліндричної ємності та розв’язано практичну задачу підбору поперечного перерізу радіального ребра жорсткості за заданим рівнем нормативної імовірності роботи.