Cтраница 1
Задача прогнозирования ресурса, кроме собственно оценки ожидаемых распределений фактического ресурса и изучения факторов, влияющих на эти распределения, включает в себя также традиционный расчет на эксплуатационную надежность. Поэтому проверка объекта в целом и его отдельных блоков на безотказность также входит в задачу прогнозирования ресурса. Особое место занимает расчет на безопасность по отношению к редко встречающимся интенсивным воздействиям или их сочетаниям. [1]
В ряде задач прогнозирования ресурса необходимо одновременно учитывать непрерывное и дискретное нагружения, например при расчете сооружений с учетом сейсмических нагрузок. [2]
В вероятностном аспекте задача прогнозирования ресурса оказывается проще, чем вычисление вероятности безотказной работы при отсутствии ограничений на кумулятивность, поскольку нет необходимости привлекать теорию выбросов. [3]
Такая постановка типична для задач прогнозирования ресурса на стадии эксплуатации. [4]
В то же время практика эксплуатации и решения задач прогнозирования ресурса остаточной работоспособности нефтехимического оборудования требует разработки методик решения специальных задач, специфичных только для нефтехимического оборудования. [5]
Если процесс нагружения q ( / s) зависит от вектора s с плотностью верой гности ps ( s), а параметры системы заданы детермини-стически с помощью вектора г, ресурс рассчитываем по схеме, изображенной па рис. 5.3, в. Эта ситуация типична для задач прогнозирования ресурса на стадии эксплуатации, когда рассматривают конкретную систему, полагая, что методы неразрушающего контроля и технической диагностики позволяют получить точечные оценки для всех параметров системы ( это не совсем соответствует действительности, см. гл. Случай, соответствующий схеме на рис. 5.3, в, встречается и на стадии проектирования, если заказчик или поставщик комплектующего изделия настаивают на том, что все свойства данной системы им известны и должны быть введены в расчеты как детерминистические величины. [6]
Правые части уравнений (5.21) имеют довольно специальную форму. Однако эта форма типична для многих задач прогнозирования ресурса. Скорость роста повреждений, износа, пластических деформаций в каком-либо узле или компоненте зависит в первую очередь ( помимо внешних нагрузок и условий окружающей среды) от повреждений именно этого узла, поэтому влиянием повреждений в других узлах, как правило, допустимо пренебречь. Важное исключение - выработка ресурса в условиях взаимодействия двух или нескольких повреждающих механизмов, например случай, когда одновременно происходит накопление рассеянных повреждений и рост магистральных трещин. [7]
Рассмотрим основные явления накопления повреждений и разрушения с позиций их соответствия общим полуэмпирическим моделям, которые были исследованы в предыдущих подразделах. Обсудим также некоторые частные модели, предназначенные для решения задач прогнозирования ресурса. Эти результаты, как правило, обнаруживают значительный статистический разброс, связанный со случайной природой явлений. Традиционная форма представления результатов в виде кривых, например усталости и длительной прочности, по существу не отражает этого разброса. В сущности, эти кривые представляют собой линии регрессии между величинами, характеризующими уровень нагруженности, и показателем ресурса, например числом циклов ( блоков) до разрушения или продолжительностью испытаний в единицах физического времени. [8]
Механика тел с трещинами располагает большим числом достоверных и фундаментальных результатов, механика же рассеянного поврежае-ния до последнего времени оставалась полуэмпирической, не было стыковки между описанием процесса накопления повреждений и процессом роста макроскопических трещин. Пока эта стыковка не была достигнута, приложение механики разрушения к задачам прогнозирования ресурса вызывало затруднения. В связи с несовершенством средств неразрушающего контроля и риском пропуска трещин это замечание отчасти справедливо также по отношению к прогнозированию индивидуального ресурса. [9]
Механика тел с трещинами располагает большим числом достоверных и фундаментальных результатов, механика же рассеянного повреждения до последнего времени оставалась полуэмпирическои, не было стыковки между описанием процесса накопления повреждений и процессом роста макроскопических трещин. Пока эта стыковка не была достигнута, приложение механики разрушения к задачам прогнозирования ресурса вызывало затруднения. В связи с несовершенством средств неразрушающего контроля и риском пропуска трещин это замечание отчасти справедливо также по отношению к прогнозированию индивидуального ресурса. [10]
Задача прогнозирования ресурса, кроме собственно оценки ожидаемых распределений фактического ресурса и изучения факторов, влияющих на эти распределения, включает в себя также традиционный расчет на эксплуатационную надежность. Поэтому проверка объекта в целом и его отдельных блоков на безотказность также входит в задачу прогнозирования ресурса. Особое место занимает расчет на безопасность по отношению к редко встречающимся интенсивным воздействиям или их сочетаниям. [11]
Несмотря на перечисленные недостатки, скалярные меры повреждений широко используют в инженерных расчетах. Причина состоит не только в простоте такого подхода. В задачах прогнозирования ресурса скалярная мера повреждений допускает интерпретацию, не связанную непосредственно с физической картиной повреждений материала, детали или элемента конструкции. При этом мера повреждений играет роль параметра, который характеризует условия нагружения и воздействия окружающей среды, позволяя прогнозировать показатели ресурса при сложных условиях на основании опытных данных, относящихся к более простым условиям нагружения. В результате мы получаем возможность применять понятие меры повреждений для таких ситуаций, когда ее физическое истолкование утрачивает смысл. [12]
Методы, применяемые для оценки показателей безопасности машин и конструкций, во многом аналогичны методам прогнозирования ресурса. Основное различие состоит в том, что аварийные ситуации связаны с весьма редко встречающимися нагрузками и воздействиями, а нормативные показатели безопасности по отношению к таким ситуациям должны быть весьма близки к единице. По сравнению с задачами прогнозирования ресурса и срока службы в расчетах на безопасность широко используем вероятностные модели редких событий. [13]
Механика тел с трещинами располагает большим числом достоверных и фундаментальных результатов, механика же рассеянного повреждения до последнего времени оставалась полуэмпирической. Пока эта стыковка не была достигнута [7, 11 ], приложение механики разрушения к задачам прогнозирования ресурса вызывало затруднения. В связи с несовершенством средств неразрушающего контроля и риском пропуска трещин это замечание отчасти справедливо также по отношению к прогнозированию индивидуального ресурса. [14]
Разработка структурных моделей особенно важна для современных композиционных материалов. По сравнению с традиционными конструкционными материалами свойства композитов мало изучены. Каждый год разрабатывают сотни новых композитов, очень часто композит как материал создают вместе с конструкцией. Испытания композитов на малых образцах недостаточно информативны. Из-за побочных эффектов, к которым многие композиты более чувствительны, чем традиционные материалы, они ведут себя в образце иначе, чем в конструкции. Перенос результатов испытаний образцов на натурные конструкции затруднен из-за четко выраженного, но трудно предсказуемого масштабного эффекта. Применительно к задачам прогнозирования ресурса возникают дополнительные трудности из-за необходимости экстраполяции результатов испытаний на малой базе. [15]