ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные понятия и определения из "Машиностроение Энциклопедия Т IV-3 " Радиационные повреждения. При воздействиях ионизирующих излучений (рентгеновское, а, р, у, протонное, нейтронное) на конструкционные материалы последние получают определенные повреждения, определяемые количеством энергии, поглощенной материалом. К числу таких радиационных повреждений относятся вакансии, внедренные атомы, примесные атомы, термические пики, ионизационные эффекты. [c.165] Вакансия представляет собой узел решетки, в котором в результате взаимодействия с излучением отсутствует атом. Образуется в твердых телах при столкновении быстрых нейтронов, осколков деления ядер и других быстрых частиц с атомами решетки. [c.165] Внедрившиеся в междоузлия атомы - атомы, сместившиеся из своих устойчивых положений в решетке. [c.165] Примесные атомы образуются в результате ядерных реакций, протекающих при захвате нейтронов ядром атома (радиационное легирование). Внедряясь в решетку облучаемого вещества, они могут значительно изменять его свойства. [c.165] Термические пики обусловлены колебаниями узлов решетки вдоль пути движения быстрых либо заряженных частиц, выбитых из своего места атомов решетки. В локальных объемах (= 10 см ) возникают большие перегревы (до 10 К). [c.165] Ионизационные эффекты наблюдаются, когда ионизирующие излучения, проходя через вещество, вызывают в нем ионизацию, следствием чего является разрыв химических связей, образование радикалов и т.д. Облучение металлов увеличивает подвижность атомов и ускоряет фазовые и структурные превращения, ограничивает число активных полос скольжения, увеличивает число дислокаций, движущихся через полосы скольжения, что в конечном итоге приводит к упрочнению и охрупчиванию металлов. [c.165] Нейтроны, помимо образования дефектов кристаллической решетки в результате смещения атомов, могут захватываться атомными ядрами с последующим превращением этих ядер в новые (примесные) элементы. Непрерывное образование новых, химически нежелательных атомов в сложных сплавах при облучении может оказать значительное влияние как на механические свойства, так и на металлургическую стабильность сплавов. Однако для большинства конструкционных материалов количество примеси, внесенной таким образом, меньше уже присутствующей. [c.165] Физические и химические неоднородности (различного типа дефекты, примесные атомы), возникающие при облучении металлов, существенным образом изменяют их свойства (возрастает удельное электросопротивление повышается склонность к коррозионному растрескиванию металлы охрупчива-ются предел текучести, предел прочности, твердость возрастают, пластичность снижается падает значение длительной прочности). [c.165] Радиационная стойкость материала - это способность материала сохранять исходный химический состав, структуру и свойства в процессе облучения и/или после воздействия ионизирующих излучений. Количественно она характеризуется максимальным значением поглощенной дозы, при которой материал становится непригодным для конкретных условий применения. Радиационная стойкость конструкционной стали имеет значение около 510 Гр. Предварительная радиационно-термическая обработка - облучение и отжиг - позволяет увеличить радиационную стойкость в 10-15 раз. [c.165] При исследовании металлов на радиационную стойкость наиболее чувствительным является метод измерения электросопротивления, т.к. их электрическое сопротивление возрастает за счет образования радиационных дефектов. [c.165] Связь диагностики с повышением надежности заключается в улучшении таких показателей, как коэффициент готовнооти, время восстановления работоспособного состояния, остаточный ресурс, наработка на отказ. Правильная организация диагностирования на этапах изготовления вплоть до выходного контроля снижает производственный брак. Далее роль диагностики рассматривается на всех этапах жизненного цикла машин при прюектировании, изготовлении и эксплуатации. [c.166] Применительно к задачам, решаемым технической диагностикой, на стадии изготовления можно вьщелить периоды приемки комплектующих изделий и материалов, процесса производства, наладки и сдачи машины. Для стадии эксплуатации типичными являются этапы применения машины по назначению, профилактики (плановой, перед и после применения по назначению), ремонта, транс--портирования и хранения. [c.166] Требования, которым должна удовлетворять изготовленная или эксплуатируемая машина, определяются нормативно-технической документацией. Машина, удовлетворяющая всем требованиям нормативно-технической документации, является исправной. [c.166] Для условий эксплуатации практически важным является понятие работоспособного технического состояния машины. Машина работоспособна, если она может выполнять все заданные функции с сохранением значений заданных оараметров в требуемых пределах. Убеждаться в работоспособности машины необходимо при профилактике, после транспортирования а хранения. Для этапа применения по назначению существенным является понятие технического состояния, правильного функционирования машины. Правильно функционирующей является машина, значения параметров (признаков) которой в текущий момент применения находятся в требуемых пределах. [c.166] Таким образом, задачами диагностирования являются проверки исправности, работоспособности и правильности функционирования машины, а также задачи поиска дефектов, нарушающих исправность, работоспособность или правильность функционирования. Строгая постановка этих задач предполагает, во-первых, прямое или косвенное задание класса возможных (рассматриваемых, заданных, наиболее вероятных) дефектов и, во-вторых, наличие формализованных методов построения алгоритмов диагностирования, реализация кок ьк обеспечивает обнаружение дефектов из заданного класса с требуемой полнотой. [c.166] Средства и объект диагностирования составляют систему диагностирования- Различают системы тестового и функционального диагностирования. В системах диагностирования на машину подаются специально организуемые тестовые воздействия. В системах функционального диагностирования, которые работают в процессе применения машины по назначению, подача тестовых воздействий исключается на объект поступают только рабочие воздействия, предусмотренные его алгоритмом функционирования. В системах обоих видов средства диагностирования воспринимают и анализируют ответы объекта на входные (тестовые или рабочие) воздействия и вьщают результат диагностирования - объект исправен или неисправен, работоспособен или неработоспособен, функционирует правильно или неправильно, имеет такой-то дефект и т.п. Системы тестового диагностирования необходимы для проверки исправности и работоспособности, а также поиска дефектов, нарушающих исправность или работоспособность объекта. Системы функционального диагностирования необходимы для проверки правильности функционирования и для поиска дефектов, нарушающих правильное функционирование объекта. [c.166] Система диагностирования в процессе определения технического состояния машины реализует некоторый алгоритм тестового или функционального диагностирования, который состоит из определенной совокупности элементарных проверок объекта, а также правил, устанавливающих последовательность реализации элементарных проверок, и правил анализа результатов последних. Результатом элементарной проверки являются конкретные значения ответных сигналов машины в контрольных точках. Диагноз (окончательное заключение о техническом состоянии) ставится по совокупности полученных результатов элементарных проверок. [c.166] При разработке систем диагностирования должны решаться следующие з ачи изучение объекта, его возможных дефектов и признаков проявления последних, построение математического описания (модели) поведения исправного объекта и его неисправных модификаций, анализ математической модели с целью получения реализуемого системой алгоритма диагностирования, выбор или разработка средств диагностирования, рассмотрение и расчет характеристик системы диагностирования в целом. Цдя разработки системы диагностирования сложных объектов могут потребоваться итерации, сопровождающиеся возвратами с данного этапа разработки на предшествующие с соответствующим изменением принятых ранее решений. Существенную роль при этом могут играть вопросы обеспечения контролепригодности объекта. [c.168] Уточним понятия управление , контроль и диагностирование . Под управлением понимают процесс выработки и осуществления целенаправленных воздействий на объект. [c.168] Контроль есть процесс сбора и обработки информации с целью определения события. Если событием является факт достижения некоторым параметром машины определенного заданного значения, то говорят о контроле параметров. Если фиксируемым событием является установление факта пребывания машины в работоспособном или неработоспособном состоянии, то можно говорить о контроле технического состояния машины. Более того, понятие контроля технического состояния можно распространить также на задачи поиска дефектов, если событие определить как факт указания местоположения в машине того или иного дефекта. [c.168] Вернуться к основной статье