Modelo de fuerza de tensión: definición

Actualizado el 2 de diciembre de 2021, por Luis Benites.

Un modelo de fuerza de tensión compara la fuerza y ​​las tensiones en un sistema; se utiliza principalmente en ingeniería de fiabilidad, pero también en economía, psicología y medicina.

En un modelo de resistencia a la tensión, tanto la tensión como la resistencia se consideran variables aleatorias separadas . El estrés experimentado por un componente a menudo se representa mediante las variables aleatorias denominadas X; la resistencia del componente está representada por Y. Una situación en la que X > Y es aquella en la que las tensiones son mayores que las resistencias y el componente falla. Si Y > X, las fuerzas son mayores que los estresores.

Entonces, podemos definir la confiabilidad como la probabilidad de que un componente no falle: P( X < Y). Este, R = P ( X < Y ), es el modelo básico de resistencia a la tensión, y refinarlo y aplicarlo al análisis de la vida real es la esencia del análisis de resistencia a la tensión.

Aplicaciones de los modelos de resistencia al estrés

En su libro histórico sobre modelos de resistencia a la tensión, Kotz et. al detalla muchos ejemplos de modelos de resistencia a la tensión en un estudio de la literatura científica. Estos incluyen aplicaciones tales como:

• Confiabilidad de los motores de cohetes : cuando Y es la fuerza de la cámara de un cohete y X representa la presión máxima de la cámara que se genera cuando se enciende un propulsor sólido, P (X < Y) es la probabilidad de que el motor se encienda con éxito.
• Resistencia a terremotos: el modelo de resistencia a la tensión se utilizó para estudiar el riesgo que representaba un terremoto para un generador nuclear en particular. Sin números concretos para definir la fuerza, el investigador tomó estimaciones de fuerza de cinco expertos y utilizó la distribución logarítmica normal como modelo y un procedimiento de mínimos cuadrados ponderados para estimar la fuerza. Se usó un procedimiento similar para el estresor y se llegó a la conclusión P(ln X < ln Y) = 0,99978, un número muy tranquilizador, si es preciso.
• En un estudio médico, la reacción de los pacientes de lepra a un medicamento se modeló en un modelo de resistencia al estrés P( X < Y ). La condición inicial (estado de infiltración) se tomó como X, y como Y el cambio en la salud después de 48 semanas de tratamiento. La hipótesis nula de que los valores iniciales de infiltración no afectaron los resultados fue fuertemente rechazada después de un análisis de los datos.

Referencias

Barbiero, Alejandro. «Inferencia sobre la confiabilidad de los modelos de resistencia al estrés para datos de Poisson», Journal of Quality and Reliability Engineering, vol. 2013, ID de artículo 530530, 8 páginas, 2013. doi:10.1155/2013/530530
Obtenido de https://www.hindawi.com/journals/jqre/2013/530530/ el 11 de marzo de 2018
Johnson, RA 3 Stress-strength modelos de confiabilidad. Handbook of StatisticsVolume 7 , 1988, páginas 27-54.
Kotz, Lumelskii y Pensky. El modelo de esfuerzo-resistencia y sus generalizaciones .