Ожидаемой долговечности

При решении научно-технических разработок целесообразно использовать математические методы. Наиболее ожидаемый эффект повышения качества литья достигается благодаря применению математических методов планирования экспериментов. Статические методы, основанные на проведении многочисленных экспериментов, не дают ожидаемых результатов из-за больших погрешностей на технологических этапах работы.

Возможно и другое объяснение несоответствия.имеющихся экспериментальных данных и ожидаемых результатов. Титан с железом образует прочный интерметаллид TiFe2 с температурой плавления 1530° С. Здесь вероятна такая же ситуация, как и в случае системы Fe — В. Решать этот вопрос можно только постановкой корректных экспериментов.

При выборе метода испытания отдельных характеристик защитных покрытий прежде всего необходимо установить требуемую-точность ожидаемых результатов. Совершенно очевидно, что точность метода контроля должна соответствовать точности соблюдения технологического процесса или допускам, установленным техническими условиями.

Творчество базируется на трех принципах: предварительные знания по данному вопросу; интуитивное ассоциирование ожидаемых результатов экспериментов на основании предварительного анализа; критическая оценка реально полученных данных.

Включение научно-исследовательских работ и работ но стандартизации в годовой план завода должно быть обосновано ссылкой на соответствующие указания министерства или главного" у правления, а также кратким пояснением их актуальности, практического назначения и ожидаемых результатов. По незаконченным работам, переходящим с предыдущего периода, следует кратко указать состояние их выполнения (процент готовности).

Обязательным условием для правильного проектирования плана снижения себестоимости является тщательный анализ отчётных данных о себестоимости сравнимых изделий в предыдущем периоде. Методику этого анализа см. ниже, в гл. IV. Следует иметь в виду , что при заблаговременном составлении тех-промфинплана расчёты снижения себестоимости в предстоящем периоде строятся на базе ожидаемых результатов выполнения плана за предыдущий год. Надо поэтому всемерно стремиться к правильной оценке этой ожидаемой себестоимости и, не довольствуясь

С мбмента своего возникновения приближенный синтез опирается на специально созданный теоретический аппарат, открывающий возможность известных обобщений, необходимых в работе над приложениями. Это придает предварительной оценке ожидаемых результатов силу достоверности и облегчает проникновение методов приближенного синтеза в практическое проектирование.

Важно отметить, что точность измерений скорости в пленке все еще является неопределенной по следующим причинам. Перед измерением расстояния между двумя изображениями частицы на фотографии с помощью теории авторов производилась грубая оценка ожидаемых результатов измерений. В опытах наблюдался целый ряд расстояний между двумя изображениями частиц, обусловленный конечным значением глубины резкости изображения (и, возможно, наличием переходного течения при больших значениях толщины). В соответствии с мнением наблюдателя о степени резкости некоторые парные изображения частиц отбрасывались, а для оставшихся изображений при вычислении скорости производилось осреднение. Поэтому вполне возможно, что если наблюдатель знал величину приближенной оценки, то это ставило под сомнение надежность такого метода измерения расстояния между двумя положениями изображений частицы на фотографии. Кроме того, измерения проводились для очень небольшого числа парных изображений, а при пересечении верхней границы пленки фотографирование велось для совершенно недостаточного числа фиксированных положений поля зрения объектива.

Одновременно с этим необходимо обеспечить самое строжайшее соблюдение установленной технологии, так как даже малейшее отступление или нарушение ее не дадут ожидаемых результатов. К сожалению, случаи нарушения установленной технологии встречаются не так уж редко.

При лабораторном методе испытания, не воспроизводящем, условий, которые наблюдаются в странах с тропическим климатом, процесс порчи материалов может развиваться совсем другим путем, чем в действительности. В результате могут быть, получены совершенно 'неверные заключения об устойчивости материалов. Например, после 1920 г. за рубежом начали интересоваться применением кадмия вместо цинка для защиты железа от 'коррозии. Испытания успешно прошли в распыленном водном растворе соли, однако впоследствии практика показала, что покрытие кадмием не дает ожидаемых результатов. Испытания в распыленном водном растворе соли привели к неправильным выводам [60]. Эта ошибка объясняется неправильным представлением о характере процесса коррозии.

Принятие проектных решений в машиностроении и оценка их качества в основном осуществляются на основании данных эксперимента. А усложнение объектов испытания вызвало резкое повышение стоимости их исследования. Поэтому задача извлечения наибольшего объема информации об изучаемых процессах или устройствах при ограничениях по затратам является в настоящее время достаточно актуальной. Решению указанной проблемы способствует широкое внедрение в практику прикладных исследований статистических методов планирования экспериментов, которые дают не только способ обработки экспериментальных данных, но позволяют также оптимально организовать эксперимент. Цели и критерии оценки качества исследования необходимо выявлять системно, анализируя затраты, важность ожидаемых результатов, последствия недостаточной точности и ошибочности решений.

ров (рассеивание характеристик прочности материалов, влияние региональных и климатических условий и т. п.) заставляют при определении долговечности прибегать к методам теории вероятности и математической статистики. Вследствие этого теория не дает однозначного ответа на вопрос об ожидаемой долговечности, ограничиваясь установлением функциональных зависимостей вероятности разрушения от продолжительности и режимов эксплуатации (рис. 4). Теория может только установить, что вероятная продолжительность работы машины на данном режиме будет равна, скажем, 8, 12 и 18 тыс. ч. при вероятности разрушения соответственно 90, 80 и 60%, или установить вероятное число остающихся в эксплуатации машин (процент выживания) после определенных периодов работы.

1.Варьирование числа циклов нагружения в -пределах программного блока. Диапазон варьирования должен быть таким, чтобы число блоков до разрушения при минимальной долговечности образца (т. е. для верхнего участка кривой усталости) было не менее 20. Это позволит избежать влияния последовательности чередования напряжений. В большинстве случаев такой диапазон составляет 2000—100000 циклов в зависимости от ожидаемой долговечности.

ров (рассеивание характеристик прочности материалов, влияние региональных и климатических условий и т. п.) заставляют при определении долговечности прибегать к методам теории вероятности и математической статистики. Вследствие этого теория не дает однозначного ответа на вопрос об ожидаемой долговечности, ограничиваясь установлением функциональных зависимостей вероятности разрушения от продолжительности и режимов эксплуатации (рис. 4). Теория может только установить, что вероятная продолжительность работы машины на данном режиме будет равна, скажем, 8, 12 и 18 тыс. ч. при вероятности разрушения соответственно 90, 80 и 60%, или установить вероятное число остающихся в эксплуатации машин (процент'выживания) после определенных периодов работы.

АУ1) = 2-^-8% от ожидаемой долговечности jV(0H);

ЛУ2) = 8-И5% от ожидаемой долговечности N(GH).

Для оценки долговечности используют величину Т1,, равную времени нагружения, которое необходимо для достижения условия v = vt = 1. При малом разбросе долговечности величина Tf близка к математическому ожиданию {Т}. Назовем величину Tf ожидаемой долговечностью. Если не учитывать вероятность мгновенного разрушения вследствие выброса процесса / (t) за уровень sf (v), то формула для ожидаемой долговечности имеет вид

где p — коэффициент широкополое но сти процесса а, с, s^ — некоторые константы Характер зависимости ожидаемой долговечности (31) от параметра широкополосности 0 изображен на рис 10

Через Т. обозначена ожидаемая долювечность, соответствующая плотности вероятности р, (s) При вычислениях принято, что Si = 0, т = 5. Метод максимумов дает оценку снизу для ожидаемой долговечности, методы размахов и полных циклов — завышенные значения этой оценки Для узкополосных процессов все методы приводят к практически одинаковым результатам.

Проведенный анализ случайных процессов показывает, что решение ряда важных задач можно получить достаточно точно без привлечения специальной вычислительной техники. Эти приближенные решения получают для использования их в расчетах прочностной надежности и усталостной долговечности, где теория разрушения в настоящее время еще далека от своего полного завершения. Отсюда следует, что приближенные решения задач анализа случайных процессов вполне технически реализуемы, а их точность адекватна точности теории разрушения, где они используются. Проведенный анализ позволяет также сделать следующие выводы: а) с увеличением сложности структуры процессов уменьшается статистическая зависимость между соседними экстремумами, что значительно облегчает их приближенный совместный анализ и, в частности, упрощает получение оценок для распределения приращений процессов между двумя их соседними экстремумами; б) значение абсолютного максимума существенно зависит от длительности реализации случайного процесса. Поэтому возможность получения для него теоретической оценки, соответствующей ожидаемой долговечности конструкции (измеряемой обычно несколькими тысячами часов) при исходных данных о реализации процесса, полученных во время эксперимента

Метод экстремумов. Для Гауссойских стационарных процессов плотность распределения максимумов, принимаемая при методе экстремумов за плотность распределения амплитуд напря* жений, задается соотношением (4.97). Подставляя его в формулы (4.39), (5.33), (5.35) и (5.36) аналогично тому, как это было сде-.лано в методе превышений, можно вычислить среднее значение ожидаемой долговечности и накопленного к некоторому заданному моменту времени усталостного повреждения, а также их дисперсии.

Приведем здесь лишь соотношение для определения ожидаемой долговечности