A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
Reliability Modeling in Some Elastic Stability Problems Via the Generalized Stochastic Finite Element Method / Modelowanie Niezawodnosci W Pewnych Zagadnieniach Statecznosci Sprezystej Z Wykorzystaniem Uogólnionej Stochastycznej Metody Elementów Skonczonych
Abstract The main idea of this work is to demonstrate an application of the generalized perturbation-based Stochastic Finite Element Method for a determination of the reliability indicators concerning elastic stability for a certain spectrum of the civil engineering structures. The reliability indicator is provided after the Eurocode according to the First Order Reliability Method, and computed using the higher order Taylor expansions with random coefficients. Computational implementation provided by the hybrid usage of the FEM system ROBOT and the computer algebra system MAPLE enables for reliability analysis of the critical forces in the most popular civil engineering structures like simple Euler beam, 2 and 3D single and multi-span steel frames, as well as polyethylene underground cylindrical shell. A contrast of the perturbation-based numerical approach with the Monte-Carlo simulation technique for the entire variability of the input random dispersion included into the Euler problem demonstrates the probabilistic efficiency of the perturbation method proposed.
Streszczenie Zasadniczym problemem omawianym w tej pracy jest zastosowanie Uogólnionej Stochastycznej Metody Elementów Skonczonych opartych na metodzie perturbacji stochastycznej do wyznaczania wskazników niezawodnosci w przypadku statecznosci konstrukcji budowlanych pracujacych w zakresie sprezystym. Wskaznik niezawodnosci jest modelowany zgodnie z definicja podana w normie Eurokod odpowiednia dla analizy niezawodnosci pierwszego rzedu, a obliczony dzieki zastosowaniu rozwiniecia wszystkich funkcji stanu w szereg Taylora ze współczynnikami z uwzglednieniem wyrazów wyzszego rzedu. Procedura obliczeniowa jest oparta na jednoczesnym zastosowaniu programu Metody Elementów Skonczonych ROBOT oraz systemu algebry komputerowej MAPLE i jest wykorzystana do analizy obciazen krytycznych w popularnych konstrukcjach inzynierskich takich jak pret Eulera, dwu i trójwymiarowe modele jedno- i wieloprzesłowej ramy stalowej, jak równiez polietylenowy zbiornik podziemny o kształcie cylindrycznym. Porównanie metody perturbacji stochastycznej z technika symulacji Monte-Carlo w całym zakresie losowej zmiennosci wykorzystywanych parametrów wejsciowych na przykładzie zagadnienia Eulera pokazuje efektywnosc i ograniczenia zastosowanej metody perturbacji.
Reliability Modeling in Some Elastic Stability Problems Via the Generalized Stochastic Finite Element Method / Modelowanie Niezawodnosci W Pewnych Zagadnieniach Statecznosci Sprezystej Z Wykorzystaniem Uogólnionej Stochastycznej Metody Elementów Skonczonych
Abstract The main idea of this work is to demonstrate an application of the generalized perturbation-based Stochastic Finite Element Method for a determination of the reliability indicators concerning elastic stability for a certain spectrum of the civil engineering structures. The reliability indicator is provided after the Eurocode according to the First Order Reliability Method, and computed using the higher order Taylor expansions with random coefficients. Computational implementation provided by the hybrid usage of the FEM system ROBOT and the computer algebra system MAPLE enables for reliability analysis of the critical forces in the most popular civil engineering structures like simple Euler beam, 2 and 3D single and multi-span steel frames, as well as polyethylene underground cylindrical shell. A contrast of the perturbation-based numerical approach with the Monte-Carlo simulation technique for the entire variability of the input random dispersion included into the Euler problem demonstrates the probabilistic efficiency of the perturbation method proposed.
Streszczenie Zasadniczym problemem omawianym w tej pracy jest zastosowanie Uogólnionej Stochastycznej Metody Elementów Skonczonych opartych na metodzie perturbacji stochastycznej do wyznaczania wskazników niezawodnosci w przypadku statecznosci konstrukcji budowlanych pracujacych w zakresie sprezystym. Wskaznik niezawodnosci jest modelowany zgodnie z definicja podana w normie Eurokod odpowiednia dla analizy niezawodnosci pierwszego rzedu, a obliczony dzieki zastosowaniu rozwiniecia wszystkich funkcji stanu w szereg Taylora ze współczynnikami z uwzglednieniem wyrazów wyzszego rzedu. Procedura obliczeniowa jest oparta na jednoczesnym zastosowaniu programu Metody Elementów Skonczonych ROBOT oraz systemu algebry komputerowej MAPLE i jest wykorzystana do analizy obciazen krytycznych w popularnych konstrukcjach inzynierskich takich jak pret Eulera, dwu i trójwymiarowe modele jedno- i wieloprzesłowej ramy stalowej, jak równiez polietylenowy zbiornik podziemny o kształcie cylindrycznym. Porównanie metody perturbacji stochastycznej z technika symulacji Monte-Carlo w całym zakresie losowej zmiennosci wykorzystywanych parametrów wejsciowych na przykładzie zagadnienia Eulera pokazuje efektywnosc i ograniczenia zastosowanej metody perturbacji.
Reliability Modeling in Some Elastic Stability Problems Via the Generalized Stochastic Finite Element Method / Modelowanie Niezawodnosci W Pewnych Zagadnieniach Statecznosci Sprezystej Z Wykorzystaniem Uogólnionej Stochastycznej Metody Elementów Skonczonych
Kaminski, M. (author) / Swita, P. (author)
2011
Article (Journal)
Unknown