Законы старения

Балка длиной I и площадью поперечного сечения F подвергается чистому изгибу моментами М, приложенными по концам. Пусть при значении момента Мо кривизна балки щ зафиксирована. Пользуясь законом старения e = a/E+Bf(t)a", найти релаксацию изгибающего момента вследствие ползучести. [c.316]

Во-вторых, имеются закономерности, которые описывают необратимые процессы и, следовательно, позволяют оценить те изменения начальных свойств материалов, которые происходят или могут происходить в процессе эксплуатации изделия. Эти зависимости будем называть законами старения. [c.62]

Поэтому используются физические и химические законы, отражающие наиболее существенные стороны процесса и показатели, по которым можно косвенно судить об интенсивности процесса. Фактор времени здесь фигурирует в неявном виде и для получения закона старения в чистом виде (т. е. в функции /) необходимо дальнейшее раскрытие механизма данного процесса изменения свойств и состояния материалов. [c.64]

Законы старения, оценивающие степень повреждения материала в функции времени, являются основой для решения задач надежности. Они позволяют прогнозировать ход процесса старения, оценивать возможные его реализации и выявлять наиболее существенные факторы, влияющие на интенсивность процесса. Типичным примером таких зависимостей являются законы износа материалов, которые на основе раскрытия физической картины взаимодействия поверхностей дают методы для расчета интенсивности процесса изнашивания или величины износа в функции времени и оценивают параметры, влияющие на ход процесса (подробнее об этом см. гл. 5). Анализируя исследования последних лет, следует отметить, что все чаще стремятся получить законы, описывающие ход процесса старения или разрушения как функцию времени. [c.64]

Законы старения являются основным объектом рассмотрения в физике отказов . [c.66]

Полученные зависимости позволяют при знании физических законов изнашивания или других законов старениях учетом возможных вариаций исходных показателей работоспособности и условий эксплуатации прогнозировать потерю работоспособности изделия и определять основные показатели надежности, так как в структуру формул входят исходные данные, не зависящие от времени. [c.138]

Форсирование режимов допустимо лишь в пределах известного закона старения или разрушения материала изделия. [c.505]

Анализ рассматриваемых в литературе по надежности [34, 38, 40] типовых форм законов старения элементов показывает, что [c.129]

Представление законов старения в виде (8.38) обеспечивает [c.130]

Оценка параметров закона старения а, Ъ, а по результатам испытаний производится методами математической обработки экспериментальных данных, для чего применяется метод наименьших квадратов. Заметим только, что в силу нелинейности в общем [c.130]

Для использования зависимости с (t) от времени в модели последовательных нагружений необходимо перейти от непрерывного закона старения к дискретному, в котором необратимые изменения свойств элемента происходят ступенчато после приложения нагрузки, описываемой по ПНМ. [c.131]

Восстановление не изменяет закона старения элемента при функционировании (параметры закона старения при функционировании постоянны и не зависят от уровня восстановления). [c.131]

Будем полагать, что закон старения элемента при его функционировании имеет вид [c.131]

Однако, как и ранее, плотность ф (х) осталась плотностью распределения смеси плотностей (х) и ф- (ж), а доля этих плотностей определяется действующей нагрузкой й, номером нагружения п и дополнительно к (8.28) видами законов старения (параметрами а, Ъ, а, Дх, Ьх, осх)- Как и ранее, процесс восстановления противоположен процессу естественной выбраковки слабых элементов из генеральной совокупности. [c.135]

Рй и)) законов старения (а, Ь, а, а-ц, Ь , сСх) и уровня восстановления сопротивляемости после отказов у могут принимать различную форму. Действительное изменение этих вероятностей во времени, а не типовой закон их изменения, представляет основной интерес для практики. [c.142]

Основное значение для оценки потери изделием работоспособности имеет изучение законов старения, которые раскрывают физическую сущность необратимых изменений, происходящих в материалах изделия. Хотя законы старения всегда связаны с фактором времени, в некоторых из них время непосредственно не фигурирует, так как в полученных зависимостях отыскивается связь с другими факторами (например, энергией), которые, в свою очередь, проявляются во времени. Такие зависимости будем называть законами превращения. [c.92]

Фактор времени здесь фигурирует в неявном виде, и для получения закона старения в чистом виде (т. е. в функции /) необходимо дальнейшее раскрытие механизма данного процесса изменения свойств и состояния материалов. [c.92]

Для оценки изменения свойств стеклопластиков в процессе изучения химического сопротивления проводят механические, сорбционные, диэлектрические испытания, изучая кинетику их изменения при длительном контакте со средами. При этом механические испытания позволяют получить необходимые сведения о снижении кратковременных и длительных прочностных и деформативных характеристик, выявить закон старения и прогнозировать на этой основе изменение механических характеристик материала в процессе эксплуатации. В ходе изучения кинетики сорбции устанавливают показатели массопереноса (коэффициенты диффузии, проницаемости, сорбции). Сопоставление механических и сорбционных показателей позволяет установить корреляцию между ними, которая может быть использована при оценке эксплуатационного поведения изделий. Диэлектрические испытания позволяют оценить предельное состояние по величине емкостно-омических показателей и разработать на этой основе методы неразрушающего контроля за состоянием изделий в процессе эксплуатации. [c.56]

Металл, подвергнутый холодной обработке давлением, обладает повышенным запасом внутренней энергии и поэтому находится в термодинамически неустойчивом состоянии. В соответствии со вторым законом термодинамики такая система стремится к состоянию с наименьшим запасом свободной энергии. Этот процесс в низкоуглеродистой стали протекает при обычной температуре — так называемое естественное деформационное старение, однако для этого необходимо длительное время. В результате деформационного старения прочность и твердость стали повышаются, а пластичность и особенно ударная вязкость понижаются. Порог хладноломкости сдвигается в область более высоких температур. При повышении температуры (например, при нагреве стали до 100—250° С) этот процесс ускоряется — так называемое искусственное деформационное старение. [c.87]

Стержень длиной I и площадью поперечного сечения F получил деформацию 8. Используя теорию старения e = a/E+Bf(t)a , найти закон релаксации напряжения, если при < = 0 напряжение с=0о. [c.316]

Образцы для испытаний могут быть как отдельные материалы, так и макеты изоляции, отдельные узлы и готовые изделия. В основе макетирования должны соблюдаться законы подобия. Методикой предусматриваются предварительные испытания для отбора идентичных образцов для длительных испытаний на старение. Испытания циклические. Каждый.цикл состоит из теплового старения при заданной температуре. Температура является основным фактором. Дополнительными могут быть механические усилия, увлажнение и электрическое напряжение. [c.43]

Наконец, теория надежности использует все lo. достижения в области расчета и проектирования машин данного типа, а также технологии их изготовления, которые. включают зависимости, характеризующие связь показателей качества с факторами, которые могут изменяться в процессе эксплуатации и производства машины. Например, уравнения и зависимости, описывающие рабочий процесс машины, возникающие динамические нагрузки, законы перемещения рабочих органов, характеристики мощности, КПД и др., необходимы для анализа и математического описания изменений начальных показателей машины, т, е, для решения коренной задачи надежности. Для науки о надежности машин характерно сочетание вероятностных методов оценки процессов изменения их параметров качества с выявлением детерминированных закономерностей процессов старения и разрушения, а также оценка условий производства машин и тех методов эксплуатации, которые определяют их работоспособность. Ее задачи— дать методы расчета машин и их элементов из условия обеспечения требуемых показателей надежности. [c.12]

Таким образом, концентрация образующихся продуктов z, которая при процессах старения может оценивать степень повреждения элемента JJ = z), изменяется по экспоненциальному закону, и при i — оо z— а. Вначале процесс идет более интенсивно, а затем из-за уменьшения количества исходного вещества замедляется. [c.66]

Многостадийные процессы. При протекании различных процессов старения могут быть случаи, когда изменяется физическая сущность процесса и соответственно меняется и закономерность, описывающая данное явление. Такие процессы будем называть многостадийными. Для их описания, как правило, применяются свои законы для каждой стадии процесса у (t) и U (t). [c.108]

Рассмотрим как при изменении режима работы изделия формируется конкретная реализация, описывающая процесс старения, на примере влияния температурного фактора (рис. 29). Пусть известно изменение температуры изделия во времени 0 (О как результат условий и режимов его работы. В общем случае известны среднее значение температуры 0ср и закон ее распределения / (0). Рассматриваемая кривая 0 (/) есть одна из реализаций этого закона. [c.112]

Изменение температуры оказывает влияние на скорость процесса старения V по закону, показанному на рис. 29, справа. Здесь может иметь место критическое значение температуры 0 , выше которого скорость процесса значительно возрастает. При 0 = 0ср ход процесса U (О соответствует значению скорости процесса Yep- Однако при колебании температуры на отдельных участках происходит то ускорение (при 0 > 0ср). то замедление (при 0 < 0ср) протекания процесса. Особенно интенсивно процесо старения протекает в зонах, где 0 > 0 . Однако вероятность появления таких ЗОЙ мала, что видно из закона f (0). [c.112]

Как известно 1401, случайный процесс в пределах данной области может протекать различным образом. Так, может быть либо слабое, либо значительное переплетение (перемешивание) реализаций (рис. 31, б и г), что оценивается корреляционной функцией. При прогнозировании хода процесса старения могут быть два случая. Первый — когда рассматривается совокупность однородных изделий и для нее оценивается возможная область реализаций. В этом случае достаточно знать закон распределения f (U i) или дисперсию случайной функции в каждый момент времени, которые и определят область ее существования. Здесь нет необходимости в использовании корреляционной функции. [c.114]

Приведем пример представления процессов старения в виде случайных функций. Простейшим будет случай, когда не изменяется во времени, а ее значение зависит лишь от режима и условий работы материала. Тогда будет иметь место стационарный процесс (по отношению к 7), параметры которого можно оценить, зная законы распределения случайных аргументов и используя соответствующие теоремы теории вероятностей. Так, например, [c.116]

Однако более правильно в этом случае не просто подбирать под-> ходящий закон, а рассмотреть схему возникновения отказа, поскольку имеет место последовательное действие причин, приводящих к отказу. Вначале должна проявиться причина (событие Л), приводящая к последующему процессу разрушения. Возникновение события А подчиняется закономерностям внезапного отказа. Затем наступает процесс старения (износ, развитие усталостной трещины), в результате чего может возникнуть отказ. Это событие Б — зависимое от Л, т. е. В А), так как процесс старения может начаться только после появления причины А. [c.150]

Для решения этой задачи необходимо в первую очередь оценить на основании законов старения степень или скорость повреждения тех элементов, которые определяют значение выходного параметра. При этом математическое ожидание и дисперсия процесса оцениваются с учетом спектра нагрузок и режимов работы. Одновременно на основании данных о конструкции основных элементов машины и общей компоновки ее узлов определяются начальные параметры изделия — его геометрическая точность, жесткость, влияние быстро протекающих процессов и процессов средней скорости на параметры изделия. Обычно не все эти показатели могут быть получены расчетным путем. Так, например, методы расчета, связанные с виброустойчивостью и с тепловыми деформациями сложных деталей и узлов, еще недостаточно разработаны. В этом случае следует использовать данные аналогов, производить моделирование процессов на макетах или задаваться допустимой их величиной. В последнем случае при окончательной отработке конструкции изделия всегда могут быть приняты меры для доведения данного параметра до требуемого у зовня. [c.201]

На базе этих выводов и практического анализа существующих форм описания сингулярных функций [34, 40] предлагается следующая общая форма закона старения сопротивляемости АПМП [c.129]

Такой переход заключается в описании закона старения в модели последовательных одноактных взаимодействий в виде ступенчатой функции [c.131]

Выражение (8.44) представляет собой закон старения элемента при хранении. При отсутствии такого старения (ях — Ьх = X = 0) (t) = у, т. е. восстановление сопротивляемости элементов после отказов производится каждый раз до некоторого в стохастическом смысле одинакового уровня, определяемого исходным уровнем сопротивляемости элементсв ЗИПа. При восстановлении путем ремонтов будем полагать, что оно также каждый раз производится до некоторого в том же смысле одинакового уровня у. [c.132]

По своему содержанию разработанные формы основного уравнения восстановления носят характер уравнений прогнозирования поведения восстанавливаемого элемента в серии последовательных нагружений. Решению задачи обеспечить возможность прогнозирования ПО элемента в будущем были подчинены математические методы описания СП нагружения и СП старения сопротивляемости. Преобразование СП нагружения й (t) по ПНМ обеспечивает вероятностное описание этого процесса по данным одной имеющей ограниченную длину реализации. Для СП старения использована информация о вероятностных свойствах элементов в начальные моменты эксплуатации. При известном законе старения (параметрах а, Ь, а) этой информации достаточно для определения свойств элемента в любой момет времени эксплуатации. Кроме того, вывод выражений (9.2) или (9.9) основан на прогнозировании поведения восстанавливаемого элемента в серии последовательных нагружений (метод мысленного эксперимента). [c.143]

Пример 9.2.4. При условиях прийера [9,2.1] рассмотрим ПО элемента, восстановление которого производится путем использования индивидуального ЗИПа. Исходный уровень сопротивляемости у элементов ЗИПа в момент начала хранения(вмоментначала эксплуатации системы восстанавливаемый элемент — ЗИП ) ,равен исходному уровню сопротивляемости элемента т. 6. ф- (х) = ф- (х), у= = 0J. Параметры закона старения ЗИПаах = 3-10" , Ьх = = 10 , ах = 2. Комплекс условий эксплуатации данного элемента будет F- (и) = Fl (гг х = 50, р = 0,33), ф- х) = ф2 (ж г = 60, о- = 3), ф-(ж) = (х у = 60, aj == 3), а = Ь = [c.159]

Характерной особенйостью стареющих элементов является типичный характер закона распределения 7 - п) наработки на отказ (см. рис. 29), он близок к нормальному распределению. Однако это сходство не является полным. В зависимости от значений параметров закона старения а, Ь, а закон распределения (п) может принимать различную форму. Важным в этом случае является то, что при любой интенсивности процесса старения (необратимого ухудшения свойств элемента при функционировании) интенсивность отказа X (п) монотонно возрастает, что видно из рис. 28. [c.162]

Так, на рис. 30, а и б приведены вероятностные характеристики прочности (предела прочности Qg) для авиационного алюминиевого сплава АМГ6Н и тол"щины стенок А фасонных профилей [23]. Как видно из гистрограмм, эти показатели имеют дисперсию и при аппроксимации нормальным законом оцениваются математическим ожиданием М и средним квадратическим отклонением or. Хотя материал и размеры сортамента и удовлетворяют техническим условиям, рассеивание данных показателей окажет влияние на ход процесса старения (например, на развитие усталостных трещин), и каждая реализация процесса будет отражать конкретные значения начальных параметров данного изделия. [c.113]

При применении экспоненциального закона обычно указывают, что условие Я onst сохраняется лишь в течение некоторого периода времени. Типичная кривая Я (/) показана на рис. 44, 2, где начальный период (0 t) характеризуется повышением интенсивности отказов. Это связывают с приработкой изделия, когда проявляются технологические дефекты. Второй период ti, t ), когда X = onst, называют периодом нормальной эксплуатации, после чего (при t > 2) начинает проявляться износ (старение) изделия. Анализ такой оценки будет рассмотрен ниже. Здесь напомним, что рассматриваются внезапные отказы, не связанные с процессом старения изделия. [c.144]

В ряде случаев может иметь место такая схема взаимодействия постепенных и внезапных отказов, когда старение снижает уровень сопротивляемости изделия внезапным отказам (рис. 47, б). Тогда в течение некоторого периода времени То, когда экстремальные пиковые нагрузки Q3K меньше допустимых Qдoп, опасности возникновения внезапных отказов нет. При падении допустимых значений до (О из-за старения изделия, начиная со значения QaK Qaoni появляется вероятность возникновения внезапного отказа. Поэтому кривая Р (t) имеет зону с Р (t) — 1, которая называется порог чувствительности (О <. t < Т ), после чего кривая Р (i) подчиняется экспоненциальному или иному закону внезапных отказов. [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...