ارزیابی قابلیت اطمینان و تحلیل حساسیت احتمالاتی مخازن استوانه‌ای تحت فشار با استفاده از مدل جایگزین مبتنی بر روش سطح پاسخ

  • تاریخ ثبت: 06 آبان 1398
  • نویسندگان: ملیحه قویدل, ناصر صفائیان حمزه کلائی
  • کلمات کلیدی: قابلیت اطمینان؛ تحلیل حساسیت احتمالاتی؛ مخزن استوانه‌ای؛ روش شبیه‌سازی مونت‌ کارلو؛ مدل جایگزین؛ روش سطح پاسخ.
چکیده مخازن تحت فشار در صنایع پتروشیمی، نیروگاهی و هسته‌ای کاربردهای فراوانی داشته و عدم‌قطعیت‌های مختلف ناشی از بارگذاری و شرایط کاری به‌طور قابل ملاحظه‌ای عملکرد این سازه‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهند. بنابراین، تحلیل احتمالاتی عملکرد این سازه‌ها جهت تامین ایمنی کافی و شناسایی پارامترهای تاثیرگذار بر رفتار سیستم از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در تحقیق حاضر، ارزیابی قابلیت اطمینان و تحلیل حساسیت احتمالاتی مخزن استوانه‌ای تحت فشار داخلی با استفاده از روش مونت کارلو مورد بررسی قرار گرفته و اثر عدم قطعیت در مدل‌سازی با مقایسه نتایج حاصل از روش حل تحلیلی با روش سطح پاسخ مبتنی بر مدل اجزای محدود مورد مقایسه قرار گرفته است. بدین منظور، مقادیر بارگذاری، مدول یانگ و ضخامت مخزن به‌ عنوان متغیرهای تصادفی در نظر گرفته شده و با تغییر تعداد المان‌ها در مدل‌ اجزای محدود، احتمال خرابی در مودهای خرابی متناظر با جابه‌جایی‌ قائم، شعاعی و همچنین حداکثر تنش در پوسته مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که وجود خطای کم ناشی از تحلیل مدل اجزای محدود منجر به ایجاد خطای بسیار زیاد در شاخص قابلیت اعتماد سیستم شده و این مقدار خطا با افزایش تعداد المان‌ها کاهش می‌یابد. همچنین، نتایج آنالیز حساسیت احتمالاتی بر روی پارامترهای موثر در خرابی مخزن نشان داد که انحراف از معیار بار یکنواخت بیشترین اثر را در محاسبه احتمال خرابی سیستم دارد.