بررسی رشد ترک خستگی با فرایند وینر با درنظر گرفتن اثرات تصادفی

Abstract

ارزیابی قابلیت اطمینان سازه‌های هوافضایی به عنوان سیستم‌های پیچیده با قایلیت تعمیرپذیری به منظور شناسایی رفتار سیستم در راستای افزایش دسترسی‌پذیری سیستم با کمترین میزان توقفات تصادفی در روند تولید و بهره‌برداری از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. مدل‌سازی و تحلیل فرآیند تخریب، یک رویکرد موثر برای ارزیابی قابلیت اطمینان، پیش‌بینی عمر مفید باقی‌مانده، برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری و مدیریت پیشگیری از خرابی است. مدل‌سازی فرآیند تخریب براساس روش‌های مبتنی بر داده یا فیزیک خرابی انجام می‌شود. مدل‌های تصادفی نظیر فرآیند وینر یکی از ابزارهای توانمند در این حوزه به ویژه تحلیل گسترش آسیب و رشد ترک‏های خستگی است. فرایندهای تخریب وینر با آستانه شکست ثابت اخیرا به دلیل ویژگی‌های ریاضی مطلوب آن‌ها کاربردهای گسترده‌ای یافته‌است. دراین تحقیق، ابتدا فرایندهای وینر برای مدل‌سازی فرایند تخریب تشریح شده و خطاهای اندازه‌گیری با اثرات تصادفی در مدل مورد بررسی قرار می‏گیرد و علاوه بر این، عبارات فرم بسته برخی مقادیر قابلیت اطمینان مانند تابع قابلیت اطمینان و تابع چگالی احتمال هریک از مدل‌ها ارائه شده است. سپس با استفاده از روش تخمین درست‌نمایی بیشینه و الگوریتم امید ریاضی _ بیشینه کردن، تخمین پارامترهای ناشناخته در مدل‌های تخریب ارائه شده است. برای اثبات دقت و صحت روش ارائه شده، گسترش ترک ناشی از خستگی در یک قطعه آلومینیومی بررسی شده و نتایج با مقادیر تجربی و مدل پایه گاما مقایسه شده است.