The 20 reference contexts in paper A. Antsupov V., A. Antsupov (jr) V., V. Antsupov P., А. Анцупов В., А. Анцупов (мл.) В., В. Анцупов П. (2016) “МЕТОДОЛОГИЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН ПО РАЗЛИЧНЫМ КРИТЕРИЯМ // METHODOLOGY OF MACHINE ELEMENTS’ RELIABILITY PREDICTION BY MEANS OF VARIOUS CRITERIA” / spz:neicon:sustain:y:2013:i:3:p:5-23

  1. Start
    1299
    Prefix
    Основным методом прогнозирования является математическое моделирование. В этом случае оценка поведения элементов системы и изменение их параметров во времени при будущей эксплуатации осуществляется на динамических, физико-вероятностных моделях
    Exact
    [1, 2]
    Suffix
    . В данной работе на основе анализа известных моделей оценки надежности технических объектов [1, 2], а также базовых понятий технической диагностики (ГОСТ 20911-89), теории надежности (ГОСТ 27.002-89) и теории вероятностей, сформулирован универсальный методологический подход к прогнозированию надежности элементов механических систем.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    1397
    Prefix
    В этом случае оценка поведения элементов системы и изменение их параметров во времени при будущей эксплуатации осуществляется на динамических, физико-вероятностных моделях [1, 2]. В данной работе на основе анализа известных моделей оценки надежности технических объектов
    Exact
    [1, 2]
    Suffix
    , а также базовых понятий технической диагностики (ГОСТ 20911-89), теории надежности (ГОСТ 27.002-89) и теории вероятностей, сформулирован универсальный методологический подход к прогнозированию надежности элементов механических систем.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    1817
    Prefix
    понятий технической диагностики (ГОСТ 20911-89), теории надежности (ГОСТ 27.002-89) и теории вероятностей, сформулирован универсальный методологический подход к прогнозированию надежности элементов механических систем. Понимая методологию как учение, совокупность методических приемов, правил или принципов, в соответствии с которыми осуществляется процесс познания объективных явлений природы
    Exact
    [3, 4]
    Suffix
    (здесь – объективного процесса формирования отказов технических изделий при их повреждаемости (деградации) в поле внешних воздействий), предлагаемый подход представляется как последовательность взаимосвязанных и вытекающих одна из другой операций.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    2570
    Prefix
    можно сформулировать как последовательность этапов логической процедуры для оценки показателей безотказности и долговечности – процесса построения физикоматематической модели параметрической надежности как действующих, так и вновь проектируемых технических объектов по различным критериям. Здесь он излагается в вероятностной форме и представляет собой совокупность из семи последовательных этапов
    Exact
    [5]
    Suffix
    . 1. Выбор базового параметра состояния объекта Для проектируемого вида изделий согласно стандартному, по ГОСТ 20911-89, определению понятия «состояние объекта», выбирается параметр tX (как случайная величина), изменение которой моделирует его поведение (смену состояний) в течение всего периода работы в известных условиях внешнего воздействия. 2.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    5924
    Prefix
    (III.a) Уравнения (III.a) определяют закон надежности объекта в интегральной (или дифференциальной () ()/f t dP t dt=-) форме – закон формирования постепенных отказов объекта при решении прямой задачи теории надежности. Согласно
    Exact
    [2]
    Suffix
    он асимметричен и не подчиняется нормальному распределению. 5. Формулирование уравнения перехода объекта в предельное состояние (состояние параметрического отказа) В соответствии со стандартными, по ГОСТ 27.002-89, определениями «предельное состояние» и «параметрический отказ», формулируются условия перехода сопряжения в состояние параметрического отказа в виде достижения параметром tX предель
    (check this in PDF content)

  6. Start
    8355
    Prefix
    Изложенный выше методологический подход (I) – (VI) может быть сформулирован в виде отдельной методологии оценки (прогнозирования) надежности определенных групп технических объектов по одному из возможных критериев – условий (II) работоспособности
    Exact
    [1, 2]
    Suffix
    : - статической или кинетической прочности; - износостойкости; - жесткости; - несущей способности; - теплостойкости и др. При выбранном параметре tX состояния конкретного изделия (детали, узла) и известных следующих данных: - о законе его распределения; - о граничных условиях, описывающих cхему нагружения объекта, его свойства и начальное состояние в предполагаемых условиях эксплуатации; - об ур
    (check this in PDF content)

  7. Start
    9071
    Prefix
    и начальное состояние в предполагаемых условиях эксплуатации; - об уравнении (VI) его повреждаемости для оценки tX, указанная последовательность этапов вырождается в последовательность операций (вероятностную методику) количественной оценки показателей безотказности или и долговечности t исследуемого объекта либо при его проектировании, либо при эксплуатации. В частности, в работе
    Exact
    [5]
    Suffix
    данный подход реализован в виде методологии прогнозирования параметрической надежности большой группы объектов – «стационарных» трибосопряжений по критерию износостойкости их элементов. Ниже на основе предложенного подхода сформулирована методология прогнозирования надежности другой группы объектов – нагруженных элементов машин и конструкций по критерию кинетической прочности.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    9645
    Prefix
    Ниже на основе предложенного подхода сформулирована методология прогнозирования надежности другой группы объектов – нагруженных элементов машин и конструкций по критерию кинетической прочности. В настоящее время проблема прочности твердых тел под нагрузкой рассматривается с позиции кинетического подхода
    Exact
    [6-8]
    Suffix
    . С этой точки зрения процесс разрушения представляется как развивающийся во времени процесс накопления повреждений структуры материала. При достижении в каком-либо локальном объеме текущей плотностью дефектов структуры материала – его повреждаемостью, предельной величины, происходит возникновение микротрещины, которая со скоростью звука распространяется по наиболее нагруженным объемам всего мат
    (check this in PDF content)

  9. Start
    10366
    Prefix
    Степень поврежденности структуры локальных объемов материала детали в любой фиксированный момент времени t количественно оценивают величиной плотности потенциальной энергии дефектов , которая определяется условиями внешнего нагружения и свойствами материала
    Exact
    [8]
    Suffix
    . Учитывая вышесказанное, этапы методологии прогнозирования показателей безотказности и долговечности нагруженных деталей, могут быть сформулированы, согласно (I) – (VI), в виде последовательности следующих операций.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    10890
    Prefix
    На первом этапе в качестве параметра tX состояния детали, в которой под действием внешних нагрузок при температуре Т, возникают внутренние напряжения , принимаем плотность потенциальной энергии дефектов , которая характеризует текущую степень поврежденности структуры локальных объемов материала детали
    Exact
    [8]
    Suffix
    . При этом распределение случайной величины в любой момент времени t, как параметра, зависящего от множества независимых случайных факторов, будем полагать нормальным, согласно центральной предельной теореме теории вероятностей [2].
    (check this in PDF content)

  11. Start
    11123
    Prefix
    При этом распределение случайной величины в любой момент времени t, как параметра, зависящего от множества независимых случайных факторов, будем полагать нормальным, согласно центральной предельной теореме теории вероятностей
    Exact
    [2]
    Suffix
    . Кроме того, для упрощения математических выражений, будем оперировать с ее средним значением . На втором этапе сформулируем уравнение состояний нагруженного элемента: , (1) где – средняя плотность потенциальной (скрытой) энергии материала детали в исходном состоянии (при 0t=), которую, согласно [8], можно определить в функции среднего значения твердости HV по Виккерсу: ; (1.а) – средняя
    (check this in PDF content)

  12. Start
    11421
    Prefix
    На втором этапе сформулируем уравнение состояний нагруженного элемента: , (1) где – средняя плотность потенциальной (скрытой) энергии материала детали в исходном состоянии (при 0t=), которую, согласно
    Exact
    [8]
    Suffix
    , можно определить в функции среднего значения твердости HV по Виккерсу: ; (1.а) – средняя скорость повреждаемости (накопления повреждений) структуры материала элемента в момент времени t. На третьем этапе сформулируем условие работоспособности нагруженной детали: , (2) где – критическая плотность энергии дефектов структуры локальных объемов материала нагруженной детали [8]; *u– критическая
    (check this in PDF content)

  13. Start
    11795
    Prefix
    , согласно [8], можно определить в функции среднего значения твердости HV по Виккерсу: ; (1.а) – средняя скорость повреждаемости (накопления повреждений) структуры материала элемента в момент времени t. На третьем этапе сформулируем условие работоспособности нагруженной детали: , (2) где – критическая плотность энергии дефектов структуры локальных объемов материала нагруженной детали
    Exact
    [8]
    Suffix
    ; *u– критическая плотность внутренней энергии (критическая 11 энергоемкость) материала, равная энтальпии его плавления в твердом или жидком SH состоянии; – тепловая составляющая плотности внутренней энергии материала нагруженной детали при заданной температуре Т; , с – плотность и теплоемкость материала детали.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    12438
    Prefix
    На четвертом этапе запишем выражение для оценки безотказности нагруженного элемента в момент времени t, используя в качестве показателя коэффициент запаса надежности (коэффициент безопасности), рассчитанный по среднему значению параметра состояния
    Exact
    [1, 2]
    Suffix
    : . (3) На пятом этапе сформулируем уравнение перехода нагруженной детали в предельное состояние (состояние параметрического отказа): , (4) На шестом этапе, используя выражение (5), формулируем уравнение, решение которого относительно , позволит определить средний предельный ресурс до отказа (разрушения) элемента: . (5) На седьмом этапе в качестве кинетического уравнения повреждаемости дл
    (check this in PDF content)

  15. Start
    13073
    Prefix
    определить средний предельный ресурс до отказа (разрушения) элемента: . (5) На седьмом этапе в качестве кинетического уравнения повреждаемости для оценки средней скорости повреждаемости элемента, находящегося в нагруженном состоянии, которая входит в уравнения (1) – (5) общей схемы процесса формирования его отказа, можно использовать зависимость В.В Федорова, построенную им в работе
    Exact
    [8]
    Suffix
    с использованием термодинамического критерия длительной прочности. В общем виде это уравнение представляет собой некоторую функцию вида: u fTutet( , , , ,...)et=. (6) При выполнении инженерных расчетов используем один из упрощенных вариантов этой зависимости для определения постоянной во времени величины [8]: , (6.а) где ( ) ( )( ) 222 MR114rr=++- – коэффициент эквивалентности неста
    (check this in PDF content)

  16. Start
    13387
    Prefix
    В общем виде это уравнение представляет собой некоторую функцию вида: u fTutet( , , , ,...)et=. (6) При выполнении инженерных расчетов используем один из упрощенных вариантов этой зависимости для определения постоянной во времени величины
    Exact
    [8]
    Suffix
    : , (6.а) где ( ) ( )( ) 222 MR114rr=++- – коэффициент эквивалентности нестационарного напряженного состояния (перевода нестационарного напряженного состояния с коэффициентом асимметрии rmin max= в эквивалентное стационарное состояние с напряжением ); m i n, ma x, – минимальное, максимальное и амплитудное напряжение цикла; () k1 6,47 10660,12 10HV  =××+×-- – коэффициент перенапряже
    (check this in PDF content)

  17. Start
    14046
    Prefix
    rmin max= в эквивалентное стационарное состояние с напряжением ); m i n, ma x, – минимальное, максимальное и амплитудное напряжение цикла; () k1 6,47 10660,12 10HV  =××+×-- – коэффициент перенапряжения межатомных связей; G и  – модуль сдвига и коэффициент неравномерности распределения внутренней энергии по объему нагруженной детали, значение которого выбирается по рекомендациям работы
    Exact
    [8]
    Suffix
    . Коэффициент 0A влияния шаровой части тензора напряжений на энергию активации разрушения межатомных связей согласно [8]: , (6.б) где h– постоянная Планка; 0N– число Авогадро; R– универсальная газовая постоянная; – энергия активации процесса разрушения межатомных связей при данном напряжении  и температуре Т: , (6.в) U0 – свободная энергия активации процесса при 0T= и 0=; – доля энергии
    (check this in PDF content)

  18. Start
    14165
    Prefix
    напряжение цикла; () k1 6,47 10660,12 10HV  =××+×-- – коэффициент перенапряжения межатомных связей; G и  – модуль сдвига и коэффициент неравномерности распределения внутренней энергии по объему нагруженной детали, значение которого выбирается по рекомендациям работы [8]. Коэффициент 0A влияния шаровой части тензора напряжений на энергию активации разрушения межатомных связей согласно
    Exact
    [8]
    Suffix
    : , (6.б) где h– постоянная Планка; 0N– число Авогадро; R– универсальная газовая постоянная; – энергия активации процесса разрушения межатомных связей при данном напряжении  и температуре Т: , (6.в) U0 – свободная энергия активации процесса при 0T= и 0=; – доля энергии активации, определяемая температурой; KE( )( )312=×-×– коэффициент всестороннего сжатия материала; 0, , Е–– коэфф
    (check this in PDF content)

  19. Start
    15784
    Prefix
    Последовательность математических операций, построенная на основе этой модели для оценки ожидаемого среднего ресурса , определяет методику прогнозирования их долговечности и является теоретическим обоснованием известного экспериментального уравнения С.Н. Журкова
    Exact
    [6, 7]
    Suffix
    . 13 Пример реализации предложенной методики показан на рис.1. На нем представлена графическая интерпретация решения уравнения (5.а), с учетом (6.а-в) для стержня из стали 25 с заданными согласно [8] физико-механическими характеристиками, подвергнутого статическому одноосному растяжению при различных температурах.
    (check this in PDF content)

  20. Start
    16061
    Prefix
    Журкова [6, 7]. 13 Пример реализации предложенной методики показан на рис.1. На нем представлена графическая интерпретация решения уравнения (5.а), с учетом (6.а-в) для стержня из стали 25 с заданными согласно
    Exact
    [8]
    Suffix
    физико-механическими характеристиками, подвергнутого статическому одноосному растяжению при различных температурах. В частности, при и температуре его прогнозируемая предельная продолжительность – средний предельный ресурс («время жизни») в данных условиях, составляет Рис. 1.
    (check this in PDF content)