ارزیابی قابلیت اطمینان سیلندر استرات ارابه فرود یک هواپیمای آموزشی به روش احتمالاتی

Abstract

در این مقاله فرآیند تحلیل قابلیت اطمینان در سازه‌های هوایی در قالب پیاده‌سازی بر روی یک قطعه خاص تدوین شده است. قطعه مورد نظر سیلندر استرات ارابه فرود یک هواپیمای آموزشی بوده که یکی از مهم‌ترین قطعات سیستم ارابه فرود می‌باشد. به دلیل شکل خاص این قطعه، رابطه تحلیلی برای محاسبه‌ی تنش در نقاط مختلف آن وجود ندارد. بنابراین ابتدا از طریق روش تقریب پاسخ سطح و با استفاده از جداول باکس- بنکن، رابطه تنش در بحرانی‌ترین نقطه قطعه، به دست آمده است. سپس جهت به دست آوردن قابلیت اطمینان این قطعه، در روش احتمالاتی از روش شبیه‌سازی مونت کارلو استفاده گردیده است. نیروهای وارده به این قطعه به صورت یک فشار، یک ممان خمشی و یک نیروی متمرکز، مدل شده است. این نیروها به صورت متغیرهای تصادفی مستقل از یکدیگر فرض شده‌اند. همچنین توزیع احتمال فشار و ممان خمشی به صورت نرمال و توزیع احتمال نیروی متمرکز به صورت نرمال لگاریتمی فرض شده است. ابعاد قطعه به صورت قطعی درنظر گرفته شده و خصوصیات مکانیکی ماده نیز به صورت یک توزیع نرمال با انحراف معیار مساوی 10 درصد مقدار میانگین مدنظر قرار گرفته است. نتایج به‌دست‌آمده، حداقل قابلیت اطمینان این قطعه را 99.9997 درصد نشان می‌دهد. بنابراین از نقطه نظر قابلیت اطمینان برای کاربردهای هوایی ایمن است.