Теоретические основы ускоренной оценки и прогнозирования надежности технических систем, Гишваров А.С., Тимашев С.А., 2012

Теоретические основы ускоренной оценки и прогнозирования надежности технических систем, Гишваров А.С., Тимашев С.А., 2012.

Систематизированы и изложены теоретические основы ускоренных ресурсных испытаний и их приложения при решении задач по оценке и прогнозированию состояния технических систем, надежность которых характеризуется одновременно несколькими «критичными» элементами узлов и параметрами расходования ресурса. Обоснование ускоренных ресурсных испытаний технических систем проводится на базе обобщенного подхода к выбору оптимальных значений объема, режимов и длительности испытаний с учетом основных показателей и критериев, определяющих их эффективность. Рассмотрены вопросы математического моделирования ускоренных ресурсных испытаний, особенности применения априорной информации при их разработке, новые подходы к оценке надежности технических систем, когда условие эквивалентности ускоренных и длительных испытаний не выполняется, и другие вопросы. Для научных работников и специалистов НИИ и КБ, занимающихся разработкой и проведением испытаний при решении задач по оценке и прогнозированию надежности и ресурса технических систем в авиации, ракетостроении, судостроении, энерго- и общем машиностроении.




АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ УСКОРЕННЫХ РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ.
В результате успехов, достигнутых научно-исследовательскими, опытно-конструкторскими и эксплуатирующими организациями за последнее десятилетие, значительно повысился ресурс таких технических систем, как изделия авиационной техники, энергетического и общего машиностроения. Например, ресурс авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) вырос в 2-4 раза, авиационных турбоагрегатов - в 2-6 раз и т. д.

Наиболее достоверно надежность и ресурс определяются при длительных испытаниях, максимально приближенных к эксплуатационным. Однако такие испытания представляют собой длительный и дорогостоящий процесс. Как свидетельствует анализ статистических данных [71], при создании новых моделей тракторов продолжительность доводочных испытаний составляет 60-80% общего времени разработки конструкции. На специальные и официальные испытания таких изделий, как авиационные ГТД, приходится до 90% всех затрат, выделяемых на разработку новых конструкций двигателей, в том числе десятки тысяч газочасов, наработанных в более 50 видах испытаний. Огромные средства расходуются и в серийном производстве на проведение периодических и технологических ресурсных испытаний. Тем не менее доля отказов изделий, обусловленная конструктивными и производственными причинами, остается значительной и составляет 20-25% для маршевых ГТД, 30-35% - для вспомогательных ГТД, 50-55% для авиационных турбоагрегатов.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Глава 1. Состояние и основные задачи проблемы ускоренных ресурсных испытаний технических систем.
1.1. Актуальность проблемы и классификация ускоренных ресурсных испытаний.
1.2. Методы обоснования ускоренных ресурсных испытаний.
1.3. Основные направления развития методов ускоренных ресурсных испытаний.
Выводы.
Глава 2. Теоретические основы ускоренных эквивалентных испытаний.
2.1. Условие эквивалентности испытаний для отдельного элемента изделия.
2.2. Условие эквивалентности испытаний для изделия в целом.
2.3. Моделирование ускоренных испытаний.
2.3.1. Методы моделирования ускоренных испытаний.
2.3.2. Основные предпосылки (принципы) моделей расходования ресурса.
2.3.3. Обобщенная модель расходования ресурса.
2.3.4. Область реализации режимов ускоренных испытаний.
2.3.5. Формирование обобщенной модели расходования ресурса.
2.4. Критерии эффективности ускоренных испытаний.
2.5. Целевая функция, реализующая условие эквивалентности ускоренных и длительных испытаний.
2.6. Выбор режимов и длительности ускоренных испытаний в детерминированной постановке.
2.6.1. Последовательность выбора режимов и длительности ускоренных испытаний.
2.6.2. Принятие решений в случаях, когда условие эквивалентности ускоренных и длительных испытаний не выполняется.
2.6.3. Экспериментальная проверка эффективности ускоренных испытаний, разработанных с применением обобщенного метода.
2.7. Выбор режимов и длительности ускоренных испытаний в стохастической постановке.
2.7.1. Целевая функция.
2.7.2. Пример выбора режимов и длительности ускоренных испытаний в стохастической постановке.
Выводы.
Глава 3. Модели расходования ресурса.
3.1. Принципы расходования ресурса.
3.2. Модели долговечности при статическом механическом нагружении.
3.3. Модели долговечности при циклическом нагружении.
3.4. Модели долговечности процессов старения.
3.5. Модели диффузии.
3.6. Модели износа, эрозии и коррозии.
3.7. Модели других физико-химических процессов.
Выводы.
Глава 4. Моделирование процессов расходования ресурса с применением теории оптимального эксперимента.
4.1. Модель выбора оптимального плана эксперимента.
4.2. Критерии оптимальности плана эксперимента.
4.3. Планирование эксперимента.
4.3.1. Планирование эксперимента для модели, включающей фактор времени.
4.3.2. Планирование эксперимента при моделировании скорости расходования ресурса.
4.3.3. Планирование эксперимента при моделировании долговечности.
4.3.4. Последовательность выбора оптимального плана эксперимента.
4.3.5. Пример моделирования износа щеток генератора постоянного тока.
4.4. Совмещенное планирование эксперимента.
4.4.1. Понятие совмещенного планирования эксперимента и критерии его оптимальности.
4.4.2. Нормирование и приведение критериев оптимальности плана.
4.4.3. Целевая функция выбора оптимального совмещенного плана эксперимента.
4.4.4. Пример моделирования теплового состояния турбогенератора.
4.5. Планирование эксперимента в критериальной форме.
Выводы.
Глава 5. Методы сокращения длительности ресурсных испытаний.
5.1. Прогнозирование ресурса по времени и режиму нагружения испытаниями по G и Q оптимальным планам эксперимента.
5.2. Оценка долговечности путем испытаний или за счет эквивалентных и «разупрочненных» материалов.
5.2.1. Испытания эквивалентных материалов.
5.2.2. Испытания «разупрочненных» материалов.
5.2.3. Экспериментальное исследование ускоренных испытаний с применением «разупрочненного» материала.
5.3. Форсирование нагрузки целенаправленной сборкой изделия.
5.4. Сокращение длительности ресурсных испытаний варьированием соотношения и очередности видов нагружения.
5.5. Испытания моделированием влияния рабочей и окружающей сред.
5.6. Испытания на экивалентных нагрузках.
5.7. Ускоренное моделирование газовой коррозии лопаток турбин.
5.7.1. Моделирование коррозионной стойкости.
5.7.2. Ускоренный метод моделирования коррозионной стойкости.
5.7.3. Комплексное ускоренное моделирование прочности лопаток в условиях коррозионно-активной среды.
5.8. Оценка долговечности элементов узлов изделия по косвенным параметрам.
5.9. Совместная реализация нескольких методов сокращения длительности ресурсных испытаний.
Выводы.
Список литературы.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Теоретические основы ускоренной оценки и прогнозирования надежности технических систем, Гишваров А.С., Тимашев С.А., 2012 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по машиностроению :: машиностроение :: Гишваров :: Тимашев