Прогнозирование ресурса на стадии проектирования

На стадии проектирования, когда объект еще не создан, его расчет, в том числе оценку ресурса, производят на основании нормативных документов, которые в свою очередь основаны (явно или неявно) на статистических данных о материалах, воздействиях и условиях эксплуатации аналогичных объектов. Таким образом, прогнозирование ресурса на стадии проектирования должно быть основано на вероятностных моделях. Назначенный ресурс задают определенным числом, соответствующим некоторой вероятности, с которой назначенный ресурс должен быть реализован в проектируемом объекте. Обычно используют понятие гамма-процентного ресурса — значение ресурса, обеспеченное с заданной вероятностью 7. Часто употребляют также понятия среднего ресурса и среднего срока службы. На стадии проектирования эти понятия означают математические ожидания соответственно ресурса и срока службы. [c.7]

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ О ПРОГНОЗИРОВАНИИ РЕСУРСА НА СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ [c.22]

Главная задача прогнозирования ресурса на стадии проектирования состоит в согласовании ожидаемых показателей долговечности с плановыми, назначенными показателями. На стадии проектирования предметом прогнозирования служит идеализированный объект — расчетная схема, основанная на-изучении предшествующего опыта проектирования и эксплуатации сходных объектов, а также на статистических данных о свойствах материалов, элементов узлов и агрега-22 [c.22]

Явления повреждения и разрушения обнаруживают четкую вероятностную природу, начиная с атомно-молекулярного уровня и кончая уровнем машины, конструкции или сооружения, поэтому результаты испытаний на долговечность имеют значительный статистический разброс. Так, циклическая долговечность при испытаниях на усталость может изменяться при одной и той же амплитуде напряжений на порядок и даже более. К числу факторов, влияющих на разброс механических свойств, относятся различные дефекты (например, трещины, включения и пустоты), а также несовершенство или неустойчивость технологического процесса и контроля качества. Механические свойства конструкционных металлических материалов неодинаковы для различных плавок, и тем более для продукции различных заводов и поставщиков, поэтому при прогнозировании ресурса на стадии проектирования необходимо учитывать и эту составляющую разброса механических свойств. [c.76]

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РЕСУРСА НА СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ [c.162]

Роль неизвестных в уравнениях (6.23)—(6.26) выполняют компоненты векторов sf,. .., Sm- Число неизвестных, таким образом, равно общему числу независимых компонент этих векторов. Уравнение же каждый раз получаем одно. Этот факт является центральным во всей проблеме сочетания нагрузок, что уже отмечалось в связи с прогнозированием ресурса на стадии проектирования (см. гл. 5). Примером служат штормовые нагрузки на суда и морские сооружения (например, на платформы для разработки континентального шельфа). Эти нагрузки характеризуют по меньшей мере четыре параметра расчетная высота волн, расчетный период или расчетная длина волны, средняя расчетная скорость штормового ветра, расчетная скорость порывов ветра. Фазы сильного ветра и сильного волнения не обязательно совпадают во времени. [c.227]

Проблема прогнозирования ресурса на стадии проектирования и остаточного ресурса трубопроводов в процессе эксплуатации качала активно обсуждаться в последние пять лет, а первые публикации появились около 10 лет назад. В настоящее время эта проблема требует практических решений, так как, с одной стороны, фактически газопроводы и оборудование имеют большие сроки службы, а, с другой стороны, инспектирующие органы ставят конкретные вопросы о возможности эксплуатации таких объектов. [c.46]

Особое место занимает прогнозирование ресурса на стадии эксплуатации. В отличие от стадии проектирования, когда прогнозу подлежит ресурс генеральной совокупности еще не созданных технических объектов, прогнозирование на стадии эксплуатации выполняют для конкретных, существующих, объектов. При этом оценке подлежат остаточный ресурс и (или) остаточный срок службы. [c.9]

Третий вид информации для прогнозирования ресурса на стадии эксплуатации —весь объем априорных данных о материалах, элементах, узлах, нагрузках и т, п., т. е. информация, которая лежит в основе прогнозирования ресурса и оценки показателей надежности на стадии проектирования. Эта информация, в принципе, относится к генеральной совокупности объектов, в то время как предметом индивидуального прогнозирования служит вполне определенный представитель из этой совокупности. Однако информация об этом представителе остается неполной и неточной, а значительная ее часть имеет вероятностный характер. Например, если внешние воздействия обладают случайной изменчивостью, то их изменение на отрезке прогнозирования надо трактовать как случайный процесс. Если удастся объединить априорную информацию с оперативными данными о поведении данного объекта и о действующих на него нагрузках, то основанная на этой информации расчетная схема будет [c.24]

В книге подробно освещены методические вопросы испытания материалов в условиях неизотермического малоциклового нагружения, даны схемы испытательных машин, приведены параметры кривых термической усталости многих жаропрочных материалов, показано влияние технологических факторов (режимов литья, термообработки, модифицирования структуры, механической обработки и др.). Экспериментальный материал обобщен расчетными уравнениями, которые рекомендованы для прогнозирования долговечности деталей на стадии проектирования и продления ресурса. [c.4]

В книге дано систематическое изложение теории долговечности машин и конструкций. Предложены общие модели накопления повреждений и распространения трещин в деталях машин и элементах конструкций. Центральное место занимает проблема прогнозирования ресурса и срока службы на основании информации о материалах, узлах, деталях, а также о нагрузках и воздействиях. Развиты методы прогнозирования показателей долговечности на стадии проектирования, а также методы прогнозирования индивидуального остаточного ресурса. Обсуждена проблема нормирования и оптимизации назначенных показателей долговечности. [c.2]

Современный уровень технического прогресса позволяет создавать машины и конструкции, которые обладают высокой надежностью. Основой для этого служит комплекс мер, применяемых на стадиях проектирования, изготовления, монтажа и эксплуатации. На стадии проектирования — это выбор рациональных конструктивных схем и материалов, надлежащий расчет с учетом всех воздействий, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации. На стадиях изготовления и монтажа — это тщательный контроль материалов и комплектующих изделий, высокий уровень организации и контроля технологических процессов, промежуточные контрольные испытания отдельных элементов, узлов и агрегатов, отработанная система приемо-сдаточных мероприятий. Устранение скрытых дефектов на стадии обкатки и приработки, система технического обслуживания, включающая комплекс диагностических и планово-профилактических мероприятий, позволяют снизить до минимума вероятность возникновения отказов в процессе эксплуатации. Таким образом, наиболее актуальной становится проблема прогнозирования и обеспечения технического ресурса машин и конструкций. [c.3]

Пусть свойства объекта заданы с точностью до вектора прочности г, компоненты которого характеризуют не только механическую прочность, но и способность объекта сопротивляться другим внешним воздействиям. Для каждого конкретного объекта вектор прочности принимает определенные численные значения, характеризующие начальные свойства объекта. Дальнейшие изменения свойств опишем, используя процессы и (/) и v t). Для генеральной совокупности объектов вектор г случайный. На стадии проектирования распределение вектора г считаем заданным. На стадии эксплуатации его значения в принципе должны быть известны. Однако из-за того, что средства диагностики несовершенны, а значительная часть диагностической информации носит косвенный характер, и здесь остается элемент неопределенности. При прогнозировании индивидуального остаточного ресурса также целесообразно считать г случайным вектором, заменив априорные распределения его значений соответствующим апостериорным распределением.. [c.41]

В задачах прогнозирования остаточного ресурса за начальный момент времени принимаем момент 4 последнего наблюдения. В рамках кумулятивных моделей предыстория накопления повреждений не влияет на процесс г ) t) при t > 4- Однако строгая марковость отсутствует, поскольку процесс внешних воздействий q t) в общем случае обладает памятью . В отличие от прогнозирования на стадии проектирования начальное значение (4) = % 0. Это отличие существенно, если процесс накопления повреждений не подчиняется линейному правилу суммирования. [c.271]

Совокупность формул (7.27)—(7.30) составляет содержание полу-детерминистического метода применительно к прогнозированию остаточного ресурса. Как и при прогнозировании на стадии проектирования, основным показателем долговечности является характеристический ресурс 0,. (Г г). Для его вычисления пригодны методы, описанные в 5.7, но при этом следует использовать апостериорные распределения параметров нагружения. Кроме того, формула (7.30) для безусловной функции распределения содержит апостериорную плотность вероятности Рг г Т ) вместо априорной плотности рг (г). Вектор s при индивидуальном прогнозировании должен быть известен. Если условия функционирования объекта не вполне определены, оставшиеся факторы следует включить в вектор г. [c.276]

Рассмотрим задачи прогнозирования остаточного ресурса в условиях, когда достижение предельного состояния связано с развитием трещин и трещиноподобных дефектов. При прогнозировании на стадии проектирования различаем начальные технологические дефекты и трещины, зародившиеся при действии циклических или длительных нагрузок. Техническое обслуживание ответственных высоконапряженных объектов (сосудов и трубопроводов высокого давления, металлических мостов и т. п.), как правило, включает контроль появления и развития трещин. Поэтому при прогнозировании остаточного ресурса по критерию развития трещин следует различать три типа трещин обнаруженные и пропущенные в результате контроля и трещины, которые могут возникнуть в интервале между двумя инспекциями. Один из узловых вопросов состоит в количественной оценке надежности методов обнаружения трещин и трещиноподобных дефектов. [c.285]

Это, в свою очередь, требует проведения большого объема научно-исследовательских работ, направленных на более глубокое изучение свойств муфт, разработку способов управления их качественными характеристиками, создание рекомендаций по выбору оптимальных параметров муфт, развитие методов прогнозирования их ресурса. Особое место здесь отводится теоретическим методам исследования, позволяющим еще на стадии проектирования заложить в конструкцию определенный уровень надежности, проанализировать влияние конструктивных параметров на напряженно-деформированное и температурное состояния, определить их оптимальные значения. Чисто экспериментальный путь решения указанных задач, как известно, оказывается чрезвычайно длительным и дорогостоящим. Обычно к моменту экспериментальной отработки конструкции и накопления достаточной информации по статистике отказов либо морально устаревает сама конструкция, либо появляются новые, более совершенные конструкционные материалы, в результате чего требуется проведение дополнительных экспериментальных исследований. Форсирование режимов испытаний не решает проблемы в целом, поскольку в этих условиях, как правило, из-за температурного фактора существенно искажается картина тех процессов, которые протекают при нормальных режимах. Надежных методов эквивалентного перехода от форсированных режимов испытаний к реальным для резинотехнических изделий в настоящее время не существует. [c.3]

Рассмотрим влияние статистического разброса свойств материалов, деталей и узлов на оценку ресурса с применением полуэмпири-ческих моделей накопления повреждений. Для характеристики свойств введем некоторый вектор прочности г, компоненты которого — случайные величины. При этом прочность понимаем в широком смысле, включая сюда сопротивление усталости, ползучести, изнашиванию, коррозии и т. п. Для индивидуального образца или элемента конструкции, для каждой детали вектор прочности принимает определенное значение. Свойства генеральной совокупности образцов, элементов или деталей описываем с помощью совместной плотности вероятности (г) компонентов этого вектора. Выбор генеральной совокупности зависит от постановки задачи, в частности от того, рассматриваем мы программные лабораторные испытания, ведем прогнозирование ресурса на стадии проектирования или оцениваем остаточный ресурс для конкретного эксплуатируемого объекта. [c.76]

Методология прогнозирования индивидуального остаточного ресурса и других индивидуальных показателей надежности в принципе не отличается от методологии прогнозирования на стадии проектирования. Самое суш,ественное различие состоит в том, что в дополнение к априорной информации о материалах, узлах, нагрузках следует использовать текуш,ую информацию об объекте, полученную в результате наблюдений и измерений во время эксплуатации. На основании совокупности информации об объекте необходимо экстраполировать поведение объекта в будуш,ем и установить оптимальный момент для прекраш,ения эксплуатации данного объекта и (или) проведения следуюш,ей инспекции, если контроль состояния не ведут непрерывно. [c.267]

Задача 3. Управление ресурсом работы оборудования КС МГ. Задача решается путем внедрения рекомендаций по обеспечению конструктивной надежности и безопасности эксплуатации оборудования КС МГ как на стадии проектирования, так и в эксплутационных условиях на основе комплексной диагностики технического состояния. Решение задачи управления ресурсом работы оборудования КС МГ сугубо специфично для существующих видов ГПА (стационарных и конвертированных) и связано с назначением заводом-изготовителем оптимального срока жизненного цикла, в течение которого гарантирована безопасная эксплуатация узлов и агрегата в целом. В эксплуатационных условиях определяющим аргументом в решении данной задачи являются результаты предыдущей. При оптимизации процесса управления сроком службы все ГПА должны дорабатывать назначенный ресурс. В процессе жизненного цикла ГПА диагностическую информацию необходимо использовать не только для выявления неисправностей и оценки работоспособности, но и для прогнозирования дальнейшего поведения. На основе этой информации производится продление ресурса работы ГПА, а сущность управления ресурсом работы ГПА в этом случае заключается в количественном выражении параметров диагностики и прогнозирования. На сегодняшний день практика эксплуатации, например, судовых двигателей ГПУ-16 с приводом от ДЖ59 такова [1] коэффициент готовности по ОАО "Газпром" равен Кг=0,952, а на КС Вятка-1, Моркинская-1, Алмазная-4, Добрянская и др. Кг=1,0. В то же время по статистике 66 % двигателей не дорабатывают назначенный ресурс. Следовательно, в данном случае коэффициент готовности является не показателем надежности, а некоей статистической подоплекой волевых решений ЛПР, реализация которых выходит за рамки инженерной задачи. [c.154]

Необходимость обеспечения минимальной массы конструкции при безусловной ее надежности и высоком ресурсе определил поиск таких методов анализа напряженно-деформированного состояния, которые позволяют получить ясную картину напряженно-деформировашюго состояния конструкции на возможно более ранней стадии проектирования (во избежание возможных ошибок до того, как начнутся рабочее проектирование и испытания), а также достичь максимальной точности прогнозирования напряжений, так как 10%-ная погрешность в определении напряжений приводит почти к двойной погрешности в ресурсе. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...