Monte Carlo Simülasyon Yöntemi ile Dairesel Delikli Ankastre Kirişin Gerilim-Yoğunluk Katsayısına Bağlı Güvenilirlik Analizi

Gerilim yoğunluk katsayısı (SCF), ani geometri değişim bölgesindeki deneysel maksimum gerilmenin teorik nominal veya referans gerilmeye oranı olarak bilinmektedir. Son zamanlarda, SCF’nin belirsizlik altında incelenmesi yoğun ilgi gören bir konu haline gelmiştir. Bu çalışmada, rasgele tasarım parametrelerine sahip dairesel delikli bir ankastre kirişin çekme gerilmesi altında SCF’nin istatistiksel analizi, deterministik ve stokastik akma dayanımına göre güvenilirlik analizi ve çıktıların süreklilik gösteren istatistiksel özelliklerin modellenmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın literatüre özgün katkıları olarak SCF ve nominal gerilmeye ait istatistiksel özelliklerin modellenmesiyle bilgisayar maliyetinin azaltılabileceği ön görülmüştür. Böylece herhangi bir ara modele ve yüksek sayıda simülasyona ihtiyaç duymadan doğrudan güvenilirlik analizi gerçekleştirilebilir ve analiz süresi kısaltılarak bu işlem daha pratik hale getirilebilir. Ek olarak, ileriki çalışmalarda, burada sunulan stokastik yaklaşım diğer farklı geometrili ve yüklere tabi kirişlerde de benzer şekilde uygulandığında belirsizlik altında güvenilir tasarım için elde edilebilecek genel bir SCF kılavuzu ortaya çıkarılabilir.

Anahtar Kelimeler:

Gerilim-yoğunluk katsayısı, Ankastre kiriş, Güvenilirlik

PDF

___

[1] R. G. Budynas, J K. Nisbett, E. J. Shigley, Shigley's Mechanical Engineering Design, New York: McGraw-Hill, 2011.
[2] S. Attajkani, A. Khamlichi, A. Jabbouri, Reliability assessment of stress concentration performance state for a perforated composite plate under traction, MATEC Web of Conferences, EDP Sciences, 2012.
[3] V. Ogeman, W. Mao, J. W. Ringsberg, Uncertainty in Stress Concentration Factor Computation for Ship Fatigue Design, 33rd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering. San Francisco, California, USA, ASME. 4A: Structures, Safety and Reliability: V04AT02A008, 2014.
[4] X. W. Ye, Y. Q. Ni, J.M. Ko, Experimental evaluation of stress concentration factor of welded steel bridge T-joints. Journal of Constructional Steel Research, 70 (Supplement C): (2012) 78-85.
[5] H. Ahmadi, M. A. Lotfollahi-Yaghin, A probability distribution model for stress concentration factors in multi-planar tubular DKT-joints of steel offshore structures, Applied Ocean Research 34(Supplement C): (2012) 21-32.
[6] M. M. Makki, B. Ahmed, B. Chokri, Reliability prediction of the stress concentration factor using response surface method, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, (2017)1-10.
[7] S. Kargar, D. M. Bardot, Uncertainty Analysis, Verification and Validation of a Stress Concentration in a Cantilever Beam, The Proceedings of the COMSOL Conference, Boston, USA, 2010.
[8] W. D. Pilkey, D. F. Pilkey, Holes. Peterson's Stress Concentration Factors, John Wiley & Sons, New York, 2008.
[9] R.E. Perterson, Stress Concentration Factors, John Wiley & Sons, New York, 1974.
[10] S.-K. Choi, , R.V. Grandhi, R. A. Canfield, Reliability-based Structural Design, Springer-Verlag London, 2007.
[11] P. E. Hess, D. Bruchman, I. A. Assakkaf, B.M. Ayyub, Uncertainties in Material and Geometric Strength and Load Variables, Naval Engineers Journal, (2002) 114(2): 139-166.