Методы анализа и оценки надежности

В книге излагаются методы анализа и оценок надежности изделий и технологических систем учитывающие прежде всего физическую природу их отказов, причем наибольшее внимание уделяется прикладным инженерным методам. Теоретическое обоснование расчетных выражений приводится только когда это необходимо для понимания существа излагаемого метода во всех остальных случаях даются ссылки на соответствующие литературные источники. В книгу включены., в основном, апробированные на практике методы оценок, а также методы, включенные в нормативно-техническую документацию. [c.2]

МЕТОДЫ АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ- [c.83]

Начиная с пятидесятых годов в работах по автоматизации особое внимание стали уделять вопросам теории производительности, прежде всего — определению ее наиболее перспективных направлений, разработке методов анализа и оценки автоматических линий, цехов и заводов по производительности, эффективности и надежности. Необходимость в решении вопросов, связанных с качеством и надежностью, выдвинула множество работ, которые, в основном, посвящены математическому описанию явлений надежности, вне связи с производительностью и экономической эффективностью автоматов и автоматических линий, в отрыве от конкретных задач их проектирования и эксплуатации. [c.3]

Начиная с 1950 г. развитие автоматизации производственных процессов остро поставило на повестку дия вопросы теории автоматизации, прежде всего —определение ее наиболее перспективных направлений, разработку методов анализа и оценки автоматов, автоматических линий, цехов и заводов. Проектирование сложных автоматизированных систем машин поставило перед конструкторами ряд новых задач, которые уже не могли быть решены с точки зрения общепринятых методов расчета кинематики и прочности выбор числа позиций, структуры автоматических линий, емкости накопителей, режимов обработки и т. д. Эти и многие другие задачи могли быть решены только с позиций производительности, надежности и экономической эффективности. В основе теории производительности машин и труда лежат следующие основные положения (постулаты). [c.32]

В главе 7 изложены основы метода конечных элементов и проиллюстрировано его использование при расчете конструкций из композиционных материалов. Метод рассмотрен в общих чертах. Изложение метода разделено на две части анализ элемента и анализ идеализированной конструкции, представленной в виде набора этих элементов. Методы анализа конструкций не зависят от материала анизотропия должна учитываться лишь при описании характеристик элемента. Вероятностные методы и оценка надежности широко применяются в расчетах различных конструкций, и в особенности элементов из композиционных материалов. [c.11]

Содержание сопротивления материалов относится в основном к этапу II. В сопротивлении материалов излагаются приемы анализа типичных расчетных схем и даются методы определения напряжений и перемещений в балках, трубах, тонкостенных сосудах, методы раскрытия статической неопределимости стержневых систем и т. д. и т. п. Словом, рассматриваются все те расчетные схемы, которые являются практически общими для большей части инженерных конструкций. Что же касается выбора расчетной схемы и оценки надежности самой конструкции, то об этих вопросах в сопротивлении материалов лишь упоминается, но ответа на них в конечном итоге не дается. Да это и понятно. Многообразие современных инженерных задач столь велико, что в пределах одной дисциплины невозможно изложить специфические особенности прочностных расчетов по всем разделам техники. В связи с этим возникает необходимость создания специальных дисциплин, дополняющих сопротивление материалов для каждого инженерного направления. [c.6]

В книге приведен анализ изменения общего состояния машин в период их использования потребителями, даны закономерности старения машин и разработаны методы оценки их конструктивного и технологического совершенства по равнопрочности конструктивных элементов, стабильности регулировок и ремонтопригодности. Указаны новые возможности оценки долговечности и надежности современных машин. Аналогичный анализ и оценка выполнены для различных элементов машин. [c.2]

Для уточнения полученных оценок (по числу типов СО) следует, конечно, принять во внимание, что сущность методов анализа многих веществ, а также принципов, закладываемых в основу функциональных схем приборов — анализаторов состава, часто позволяет использовать СО и аналогичные им по назначению вещества в виде составных композиций (смесей) из некоторых исходных компонентов. В общем случае число веществ, предназначенных служить подобными компонентами, существенно меньше числа анализируемых веществ. Однако важно подчеркнуть, что нет иного пути для контроля правильности результатов анализа и для надежного градуирования, кроме сравнения с характеристиками вещества — носителями достаточно достоверной информации о содержании. Такое сравнение может быть прямым,— традиционная схема применения СО или аналогичных им по назначению средств, проанализированных или синтезированных, или косвенным — использование абсолютных, расчетных методов, но от него (сравнения) на уйти. С учетом этого становится ясным, что и исходные вещества, применяемые в качестве компонентов для составления композиций достоверно известного состава (например, для хроматографического анализа или при использовании метода изотопного разбавления), также должны удовлетворять основным требованиям, предъявляемым к СО. Дело здесь не в терминах [c.36]

Проведенный анализ двух ключевых задач управления техническим обслуживанием МТ позволил понять место и степень важности различных решенных изолированных задач, относящихся к оценке НДС трубы, методам диагностики, прогноза, оценке надежности и ОР, анализу сценариев отказа, технике мониторинга в проблеме управления целостностью и обслуживания МТ. [c.10]

В результате расчета нужно получить ответ на вопрос, удовлетворяет или нет конструкция тем требованиям надежности, которые к ней предъявляют. Для этого необходимо прежде всего сформулировать те принципы, которые должны быть положены в основу оценки условий достаточной надежности. Без этого анализ конкретной конструкции сам по себе не может иметь целевого назначения. Так, если в конструкции определяются напряжения, надо предварительно четко представить себе, зачем это нужно и что с найденными напряжениями надлежит делать в дальнейшем. Точно так же, если определяется форма деформированного тела, надо заранее наметить путь дальнейшего использования полученного результата в оценке надежности конструкции. Все эти вопросы находят свое решение в выборе общего метода расчета. [c.33]

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]

Другая особенность оценки надежности сложных систем заключается в трудности, а иногда и невозможности применения к системе в целом статистических методов анализа. [c.181]

Прогнозирование отличается от расчета системы тем, что решается вероятностная задача, в которой поведение сложной системы в будущем определяется лишь с той или иной степенью достоверности и оценивается вероятность ее нахождения в определенном состоянии при различных условиях эксплуатации. Применительно к надежности задача прогнозирования сводится в основном к предсказанию вероятности безотказной работы изделия Я (О в зависимости от возможных режимов работы и условий эксплуатации. Качество прогноза в большой степени зависит от источника информации о надежности отдельных элементов и о процессах потери ими работоспособности (см. гл. 4, п. 5). Для прогнозирования в общем случае применяются разнообразные методы с использованием моделирования, аналитических расчетов , статистической информации, экспертных оценок, метода аналогий, теоретико-информационного и логического анализа и др. [c.209]

Обычно прогнозирование, связанное с применением математического аппарата (элементы численного анализа и теории случайных функций), называется аналитическим [27]. Специфика прогнозирования надежности заключается в том, что при оценке вероятности безотказной работы Р (/) эту функцию в общем случае нельзя экстраполировать. Если она определена на каком-то участке, то за его пределами ничего о функции Р ( сказать нельзя [43]. Поэтому основным методом для прогнозирования надежности сложных систем является оценка изменения его выходных параметров во времени при различных входных данных, на основании чего можно сделать вывод о показателях надежности при различных возможных ситуациях и методах эксплуатации данного изделия. [c.209]

Критический анализ и метод оценки отказов. Экспресс-информация — Надежность и контроль качества , 1972, № 3, с. 1—8. [c.578]

С учетом требований современной техники силовая конструкция из композита должна состоять из надежных элементов, иметь по возможности точно определенный, допустимый срок эксплуатации и быть мало чувствительной к наступлению предельного состояния в отдельных элементах. Таким образом, дальнейший прогресс в использовании композитов во многом зависит от создания работоспособного метода анализа процесса разрушения, который позволит проектировщику получить количественную оценку предельных напряжений и качественную картину развития процесса разрушения элементов конструкции и конструкции в целом. В предлагаемой главе рассмотрены некоторые вопросы, связанные с механизмами разрушения в композитах под действием растягивающих, сжимающих и комбинированных нагрузок, как статических, так и циклических. [c.34]

Другим аспектом проблемы прочностных свойств является использование нелинейных методов анализа напряжений (см., например, [17]). Подходы к решению этой проблемы существуют, однако методики расчета конструкций из слоистых композитов пока еще ориентированы на сравнительно низкие уровни эксплуатационных напряжений, позволяющие избежать развития процессов текучести или разрушения материала. Необходимость оценки надежности конструкций при перегрузках заставляет, однако, интенсивно разрабатывать и нелинейные методы анализа. [c.51]

Диаграмма структурных признаков термоусталости. Анализ признаков термоусталостного разрушения необходим при оценке надежности деталей, подвергаемых термоциклическим нагрузкам, особенно при сопоставлении результатов расчета на прочность с имеющимися случаями разрушения. Расчетные методы оценки термоусталостной прочности только внедряются, а число разрушений деталей от термоусталости увеличивается в общем количестве разрушений вследствие повышения температурно-силовых параметров машин и увеличения маневренности. Определение причин разрушения обычно является необходимым условием для выбора методов исключения возможности дальнейших разрушений, хотя в ряде случаев при совместном действии термоциклических, механических, вибрационных нагрузок основная причина повреждения материала остается скрытой. В связи с этим изучение совокупности структурных признаков, свойственных термоусталости, необходимо для анализа причин разрушений. [c.97]

Первое совещание при Академии Наук СССР по статистическим методам контроля и анализа качества производства, проходившее 13—18 ноября 1950 г., дало им положительную научную оценку и рекомендовало заводам продолжать дальнейшее распространение статистических методов во всех отраслях промышленности. В частности, рекомендованы к применению методы, использующие средние арифметические, медианы, размахи, крайние значения, группировку по полю допуска и балльные оценки. Особенно подчеркивалась необходимость при выборе статистических методов ориентироваться на более прогрессивные, например, показывающие (индикаторные, светофорные) средства измерения, на автоматические устройства и т. д., а также использовать объективную количественную оценку надежности и экономичности каждого варианта статистического контроля при назначении его для различных конкретных случаев. [c.141]

Математическая теория надежности. Рассматриваются методы расчета и анализа, связанные с оценкой степени надежности изделий, контролем их качества, обработкой опытных данных по надежности, выбором оптимальных решений, резервированием, оценкой происходящих процессов потери качества, анализом законов распределения показателей надежности и долговечности. [c.34]

Информация о показателях надежности и долговечности изделий может обладать различной достоверностью, так как эти показатели носят вероятностно-статический характер. В ряде случаев отдельные данные о надежности и долговечности можно получить на основе анализа результатов эксплуатационных испытаний машины или при оценке других показателей машины. Но только специальные испытания по правильно разработанной методике позволят получить те достоверные сведения, которые можно положить в основу мероприятий по повышению надежности машин. Поэтому методы испытания машин на надежность и долговечность превратились в настоящее время в самостоятельную отрасль науки о надежности. [c.51]

Необходимость разработки методов расчета машин на надежность и долговечность. Основная задача науки о надежности— дать прогноз о поведении машины в процессе ее эксплуатации. Из анализа процесса потери машиной работоспособности, рассмотренного выше, можно сделать вывод, что особую трудность представляет оценка интенсивности медленно протекающих процессов. Действительно, если процессы, протекающие в сравнительно короткие промежутки времени, могут быть если не рассчитаны, то с высокой степенью достоверности исследованы на опытном образце машины или ее элементах, то влияние на работоспособность машины таких процессов, как изнашивание, коробление, коррозия, которые протекают в течение всего периода эксплуатации, как правило, всегда трудно оценить заранее. [c.52]

В математической теории надежности рассматриваются методы расчета и анализа, связанные с оценкой степени надежности изделий, с контролем их качества, обработкой опытных данных по надежности, выбором оптимальных решений, резервированием, оценкой происходящих процессов потери качества, анализом законов распределения показателей надежности и долговечности. В этом разделе изучаются теория вероятностей и математическая статистика, основы теории массового обслуживания, элементы теории информации, математической логики, методы оптимизации и другие применительно к задачам надежности, а также математические методы расчета надежности (имеется в виду расчет сложных систем и резервирование, контроль качества и т. д.). [c.282]

Прогнозирование надежности. Одним из главных недостатков применяемых статистических методов оценки надежности является рассмотрение отказов машины и ее элементов как основной категории без анализа процессов их формирования. Такой подход не создает достаточной основы для прогнозирования, так как используются конечные результаты статистических исследований. Возникновение отказа - итог ряда последовательных этапов, которые независимо от вида отказа имеют общие черты. [c.93]

В предлагаемом вниманию читателя втором томе справочника изложена методика приближенной оценки надежности. Рассмотрены методы сбора, классификации и обработки данных по надежности, а также вопросы, связанные с анализом неисправностей и отказов. Описаны методы планирования конструкторских и приемочных испытаний. [c.4]

К числу задач, решаемых органами надежности объединения, относятся разработка методов, норм и программ испытаний приборов на долговечность (надежность) и ресурс разработка методов, прогнозирования отказов и методик ускоренных испытаний на долговечность (надежность) сбор, обобщение и анализ информации по производственной и эксплуатационной надежности выпускаемых приборов сбор и обобщение материалов по надежности зарубежных приборов — аналогов определение количественных показателей надежности и оценка уровня надежности выпускаемых приборов разработка и внедрение механизированных методов обработки результатов испытаний приборов на долговечность (надежность) и ресурс и др. [c.505]

Группа технического обеспечения надежности проводит специальные исследования, направленные на разработку и совершенствование методов обеспечения и анализа надежности. Следует проводить исследование надежности продукции на основе результатов оценки и испытаний. Должны быть подготовлены официальные до- [c.282]

Требования к качеству и надежности могут быть выражены количественно в договорных условиях, в которых указываются также стимулирующие меры, влияющие на стоимость, сроки поставок и оперативные характеристики в соответствии с требованиями данного контракта. Методы анализа затрат на обеспечение надежности и качества, проводимого руководством, являются менее совершенными, чем методика расчета стоимости промышленного производства. Во многих оборонных отраслях промышленности почти отсутствует подробная информация о затратах на обеспечение надежности и контроль качества. Без достаточных данных об этих затратах чрезвычайно затруднительно проводить обоснованное сравнение эффективности затрат на выполнение различных требований программы. Слишком часто руководство рассматривает затраты на обеспечение и контроль качества главным образом с точки зрения общего финансирования программы. Прогнозируемые расходы на обеспечение надежности и качества для отражения в новых контрактах часто определяются с помощью стандартных коэффициентов, например отношения расходов на инспекцию к расходам на содержание производственного персонала, или в виде заранее установленного процента от величины оценки общего количества часов, затрачиваемых на производство. [c.348]

Методы анализа и оценки находятся в процессе постоянного совершенствования. Использование ЭВМ и математического моделирования в огромной степени увеличило возмолсности применения вероятностных методов. Но, например, при определении потенциала энергии приливов решающим фактором является амплитуда приливов, а не длина береговой линии. Также и объем осадочных пород в разведываемом бассейне является малозначащим фактором без некоторых дополнительных характеристик, которые весьма затруднительно получить без детальной разведки. Поэтому исходная информация для каждого исследования должна быть правильно отобранной и надежной, в противном случае она должна вполне сознательно трактоваться как ненадежная. В этой книге была предпринята попытка указывать степень ненадежности многих, казалось бы, точных исходных цифр. Но в конечном итоге приходилось все же пользоваться тем, что есть в наличии, пытаясь делать наиболее точные выводы из имеющихся данных. [c.349]

Это первая дисциплина, устанавливающая связь между фундаментальными научными дисциплинами (физикой, высшей математикой и теоретической механикой) и прикладными задачами и методами их решения, возникающими при проектировании машин, приборов и конструкций. Практически все специальные дисциплины подготовки инженеров по разным специальностям содержат разделы курса сопротивления метериалов, так как создание работоспособной новой техники невозможно без анализа и оценки ее прочности, жесткости и надежности. [c.8]

Б этой связи основными разделами курса Проектирование и конструирование горных машин и комплексов являются Проектирование горных машин и ком,плексов , Надежность гарных машин, комплексов и агрегатов , Расчет и конструирование выемочных и проходческих машин , Расчет и конструирование крепей , в которых изложены общие принципы и методы анализа и синтеза систем выемочного оборудования, оценки и выбора параметров надежности, расчета режимных и конструктивных параметров различных фунмциональных горных машин, используемых в современной практике угольного и горного ма-шиност роения. [c.4]

Высокая концентрация насосно-компрессорного оборудования (НКО) в технологических установках газоперерабатывающих предприятий требует адекватных методов наблюдения и оценки его технического состояния. Отсутствие таковых часто служит причиной аварий и других производственных неполадок. Как показывает анализ эксплуатационной надежности агрегатов НКО, полученный по результатам мониторинга их технического состояния с помощью компьютерной системы для предупреждения аварий и контроля состояния КОМПАКС , вероятность безотказной работы агрегата НКО, не подключенного к системе, в сутки составляет около 0,99. [c.218]

Вследствие этого рассмотренный метод анализа хотя и дает вполне надежную оценку эффективности теплоэнергетической установки, по не использует всех возможностей термодинамического аппарата. Он не позволяет обнаружить ос1ювные очаги необратимости, т. е. те процессы, которые должны привлекать наше особое внимание в целях повышения эффективности установки. [c.230]

Разделы, содержащие информацию, реобходимую для решения этой задачи, включают основы теории упругости анизотропного тела и механики разрушения композиционных материалов, результаты исследования напряженного состояния стержней, пластин и оболочек, анализа распространения волн и ударных воздействий, определения концентрации напряжений в окрестности линий возмущения и узлов соединений, оценки надежности, описания процессов автоматизированного проектирования и некоторых экспериментальных методов. [c.9]

Излом изучают, во-первых, для оценки металлургического качества материала. Такой дефект обработки, как перегрев, оценивают в конструкционных материалах по наличию камневидного, а в быстрорежущих сталях нафталйнистого изломов рыхлоты, плены достаточно надежно выявляют в изломах литейных материалов и т. п. Определение температурных интервалов хладноломкости или отпускной хрупкости тоже можно отнести к области изучения изломов в связи с качествам м составом материала. Это обширная, чрезвычайно важная н наиболее древняя область использования характеристики излома. В современных условиях для решения названных задач применяют совершенное физическое оборудование — электронные микроскопы с приставками, позволяющими производить дифракционный, рентгеноспектральный и подобные анализы и определять природу фаз и других включений, ответственных за дефектность материала [71]. Применение этих методов исследования дало много ценных сведений о характерном строении и причинах возникновения различных металлургических дефектов в сталях [116]. Имеется также обширная литература, по-г.вященная анализу качества материала по фрактографическим признакам [5, И, 56, 106, ПО и др.]. [c.5]

В предлагаемой книге рассматривается такой инженерный метод оценки надежности аппаратуры. В основе этого метода лежит идея статистического моделирования процесса функционирования изучаемой системы на универсальной цифровой вычислительной машине (УЦВМ). Книга имеет целью не только познакомить читателей с применением метода статистического моделирования для решения задач надежности, но, главным образом, научить их практически владеть этим мощным инженерным инструментом. Поэтому в книге имеется большое число программ, графиков, формул, что позволяет провести всесторонний анализ надежности систем. Для такого анализа необходимо знать критерии надежности и их количественное выражение — характеристики надежности, с помощью которых оценивается аппаратура. [c.8]

Методы экспериментального исследования и контроля состояния челове-ка-оператора. Одна из основных характеристик оператора — надежность его труда, показателем которой служит вероятность безошибочной и безотказной работы за определенный интервал времени. Экспериментальные методы оценки надежности работы человека-оператора сводятся к статистическому анализу его правильных и ошибочных реакций при многократных повторениях испытаний, имитирующих исследуемые условия работы. Надежность оператора зависит от следующих основных факторов пригодности к управлению машиной по состоянию здоровья и психологическим качествам профессиональной подготовленности к выполнению заданной программы в нормальных и аварийных ситуациях работо- [c.377]

В отличие от технического совершенства (приспособленность к использованию по назначению, уровень параметров и функциональных характеристик, экономичность производства и т. д.), объективно сохраняющегося в процессе производства, надежность обеспечивается главным образом на этапе изготовления машин, что определяет ее практически полную зависимость от технологии. Поэтому, кроме достаточно разработанных к настоящему времени фундаментальных теоретических методов детерминированного и стохастического анализа, а также методов подобия, широко используемых при оценке и контроле надежности и прогнозировании ресурса, на должный уровень необходимо поднять, научно обосновать в связи с условиями применения изделий и довести до широкого использования в основных отраслях машиностроения методы и средства обеспечения и поддержания надежности, а также продления ресурса машин и конструкций. Это должно быть реализовано в комплексе с развитием методов и средств технической диагностики, а также с учетом эргономических факторов и экологических требований, осуществляемых на основе результатов исетедований биомеханики систем человек-машина-среда . [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...