Email this article 
Accounting for Tolerances in the Strength Calculations of Structures
- Authors: Chernyavskii A.O.1, Chernyavskii O.F.1
-
Affiliations:
- South Ural State University, 454080, Chelyabinsk, Russia
- Issue: No 2 (2023)
- Pages: 62-70
- Section: НАДЕЖНОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
- URL: https://journals.rcsi.science/0235-7119/article/view/137576
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0235711923020037
- EDN: https://elibrary.ru/COUHGX
- ID: 137576
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
Calculations with accounting for variations in the structural parameters in the field of tolerances should consider not only the tolerances for the geometry of parts but also, and to an even greater extent, the tolerances for the properties of materials and the program of loading. It has been exemplified that frequently applied approaches, for instance presetting the minimum properties of material in the field of tolerances for the overall structure, can be erroneous. Rarely specified tolerances for the program of loading have also been considered; it has been demonstrated that the respective variations can influence the qualitative behavioral features of structures and change the assurance factors significantly.
Keywords
About the authors
A. O. Chernyavskii
South Ural State University, 454080, Chelyabinsk, Russia
Email: cherniavskiiao@susu.ru
Россия, Челябинск
O. F. Chernyavskii
South Ural State University, 454080, Chelyabinsk, Russia
Author for correspondence.
Email: cherniavskiiao@susu.ru
Россия, Челябинск
References
- Stefanou G. The stochastic finite element method: Past, present and future // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 2009. V. 198 (9–12). P. 1031. https://doi.org/10.1016/j.cma.2008.11.007
- Лепихин А.М., Махутов Н.А., Москвичев В.В., Черняев А.П. Вероятностный риск-анализ конструкций технических систем. Новосибирск: Наука, 2003. 174 с.
- Khodaygan S. A framework for tolerance design considering systematic and random uncertainties due to operating conditions // Assembly Automation. 2019. V. 39 (5). P. 854. https://doi.org/10.1108/AA-10-2018-0160
- Rosa U.L., Goncalves L.K.S., de Lima A.M.G. Robust design of stochastic dynamic systems based on fatigue damage (Conf. Paper) // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2021. P. 406. https://doi.org/10.1007/978-3-030-53669-5_30
- Robust Parameter Design. In: Process Optimization. International Series in Operations Research & Management Science. Springer, Boston, MA. 2007. V. 105. P. 223. https://doi.org/10.1007/978-0-387-71435-6_9
- Lee K.-H., Park G.-J. Robust optimization considering tolerances of design variables // Computers and Structures. 2001. V. 79 (1). P. 77. https://doi.org/10.1016/S0045-7949(00)00117-6
- Couture A., Francois V., Cuilliere J.-C., Pilvin P. Automatic statistical volume element modeling based on the unified topology model // Int. J. of Solids and Structures. 2020. V. 191. P. 26.
- Kriegesmann B. Robust design optimization with design-dependent random input variables // Structural and Multidisciplinary Optimization. 2020. V. 61. Iss. 2. P. 661.
- Похабов Ю.П., Шендалёв Д.О., Колобов А.Ю., Наговицин В.Н., Иванов Е.А. К вопросу установления коэффициентов безопасности и запасов прочности при заданной вероятности неразрушения силовых конструкций // Cибирский аэрокосмический журнал. 2021. Т. 22. № 1. С. 166. https://doi.org/10.31772/2712-8970-2021-22-1-166-176
- ASME Boiler and Pressure Vessel Code. Section VIII – Rules for Construction of Pressure Vessels. Division 2 – Alternative Rules (BPVC-VIII-2-2019). American Society of Mechanical Engineers, 2019. 872 p.
- Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок ПНАЭ Г-7-002-86. М.: Энергоатомиздат, 1989. 525 с.
- Martínez-Frutos J., Ortigosa R. Robust topology optimization of continuum structures under uncertain partial collapses // Computers and Structures. 2021. V. 257. P. 106677. https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2021.106677
- Зарубин В.С. Прикладные задачи термопрочности элементов конструкций М.: Машиностроение, 1985. 293 с.
- Гохфельд Д.А., Гецов Л.Б., Кононов К.М. и др. Механические свойства сталей и сплавов при нестационарном нагружении. Справочник. Екатеринбург: УрО РАН, 1996. 408 с.
- Ножницкий Ю.А., Качанов Е.Б., Голубовский Е.Р., Куевда В.К. Требования к порядку и процедурам оценки расчетных значений характеристик конструкционной прочности металлических материалов основных и особо ответственных деталей при сертификации авиационных газотурбинных двигателей // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва. 2015. Т. 14. № 3-1. С. 37.
- Махутов Н.А., Чернявский О.Ф., Чернявский А.О., Гаденин М.М. Условия существования знакопеременного неупругого деформирования при малоцикловом нагружении // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2008. № 5. С. 53.
Supplementary files
