Результатам усталостных

ний [174]. Сущность метода заключается в последовательном ступень чатом чередовании нормального и форсированного режимов. По результатам ускоренных испытаний устанавливается зависимость скорости изменения контролируемого параметра (скорости изнашивания) от уровня изменения этого параметра (износа). Ресурс при нормальных режимах нагружения определяют путем установления функций наработки испытываемого изделия в нормальном режиме от уровня износа..Стандарт распространяется только на те изделия, отказ которых обусловлен постепенным накоплением износных повреждений, проявляющихся в монотонном изменении контролируемого параметра.

результаты для прогнозных оценок сроков службы; металлов или средств защиты в естественных условиях редко удается. Проводят также испытания материалов при различных режимах, а затем, применяя математические модели атмосферной коррозии, по результатам ускоренных испытаний рассчитывают (прогнозируют) ожидаемую коррозию металлических систем в любык климатических районах (используя данные температур-но-влажностного и аэрохимического комплексов атмосферы этих районов). Очевидно, что первый подход к ускоренным испытаниям полезен при разработке новых металлических материалов или средств защиты. Он позволяет быстро «отбраковывать» системы с низкой

Таблица 12. Рассчитанные по результатам ускоренных и алюминия в складских условиях

В последние годы ускоренные испытания, имеющие своей целью прогнозирование коррозионной стойкости металлов или покрытий, получили дальнейшее развитие. В табл. 12 сопоставлены наблюдаемые и рассчитанные из результатов ускоренных испытаний скорости коррозии цинка, кадмия и алюминия в различных климатических зонах. В расчетах использовали вышеприведенные модели атмосферной коррозии. Полученный к настоящему времени экспериментальный материал [84, 85] свидетельствует о хорошей корреляции рассчитанных по результатам ускоренных испытаний и реально наблюдаемых величин коррозии.

Определение и прогнозирование надежности по результатам ускоренных испытаний

Необходимо стремиться к разработке достаточно устойчивой математической модели связи между "входами" и " выходами" системы, что позволит не только экспериментально определять реальные сроки службы аппарата по результатам ускоренных испытаний, но и производить определенные прогнозирующие расчеты прч проектировании. При наличии количественных соотношений- . между "входом" и " выходом" системы имеется реальная возмож-ность создания указанной модели. Эта модель, хотя и не вира-жает в явном виде характера процессов, происходящих в аппарате при его работе, однако, позволяет получить качественные критерии работы системы.

При достаточном отведенном времени и наличии необходимого количества образцов для испытаний такую обоснованную корреляцию можно установить, но обычно в программах высоконадежных изделий ни денежные средства, ни время не позволяют это осуществить. Однако отсутствие статистического обоснования не устраняет лотребность в такой корреляции и не снижает преимущества, получаемые при ускоренных испытаниях на срок службы. Интуитивные, •«о полезные заключения могут быть сделаны и обычно делаются по .результатам ускоренных испытаний на срок службы даже очень не-•большого количества образцов. Во взятом в качестве примера испытании ракетного двигателя «успешное» испытание без отказов дало бы уверенность в том, что в течение следующего года можно не опасаться возникновения критических отказов в партии двигателей, (предназначенной для тактического использования, и что нет необходимости предпринимать какие-либо действия к возобновлению производства или к увеличению изготовления запасных частей в действующем производстве. И наоборот, появление критических отказов при испытаниях дало бы предусмотрительным руководителям проекта сигнал о необходимости принятия таких предупредительных мер в целях страховки.

Пример в.14. По результатам ускоренных испытаний, приведенных в табл. 6.20, опре-

Следует вместе с тем учитывать, что в любом случае применяемая методика по результатам ускоренных испытаний дает возможность оценить ресурс сварных соединений (также и основного металла) только по предельному состоянию металла на стадии разрушения, следовательно, с коэффициентом запаса прочности п = 1 , а такой запас прочности является недостаточным. Поэтому в оцененный срок ресурса должна вноситься поправка (например, вводиться коэффициент безопасности) для соответствующего обеспечения запаса прочности элементов паропровода (сварных соединений, гибов, прямых труб).

В пятой главе описываются методы оценки живучести конструкций при случайных воздействиях. Как и при анализе сопротивления усталости, рассматриваются в основном две математические модели случайных процессов: поток случайных воздействий и случайные колебания. Особое внимание уделяется разработке методов прогнозирования живучести элементов конструкций с трещинами по результатам ускоренных ресурсных испытаний на стендах и полигонах.

по результатам ускоренных ресурсных испытаний

По результатам усталостных испытаний, используя данные по изменению параметров петли механического гистерезиса, строят кривые циклического упрочнения (разупрочнения; (рис. 13). Оценка результатов испытаний с контролируемым напряжением дает соответствующую каждому циклу нагру-жения амплитуду пластической деформации ср>а как половину ширины петли гистерезиса при напряжении цикла аа. Затем, обычно в логарифмическом масштабе, строят зависимость амплитуды необратимой пластической деформации Epja от числа циклов нагружения. Аналогично поступают при испытании с контролируемой амплитудой суммарной или пластической деформации.

По результатам усталостных испытаний образцов с покрытиями можно: отрабатывать технологию нанесения покрытий; выбирать оптимальное сочетание химического состава, структуры и свойств материалов покрытия и основного металла; рассчитывать и проектировать конструкции; проводить промежуточный и выходной контроль качества композиции «покрытие — основной металл»; осуществлять контроль ответственных деталей с покрытиями перед эксплу-. атацией [49].

Зависимость коэффициентов х и Ка от длины усталостной трещины для базы .Va =10' циклов представлена на рис. .16. График построен по результатам усталостных испытаний образцов диаметром 8 мм из сплава АВ.

Для сравнения усталостных свойств материала и металлорукавов по результатам усталостных испытаний вычислены критерии равенства двух выборочных дисперсий и критерий равенства двух выборочных средних. Вычисления подтвердили равенство генеральных дисперсий и средних долговечностей материала Х18Н10Т и металлорукавов.

УСТАЛОСТИ ПОЛНАЯ ВЕРОЯТНОСТНАЯ ДИАГРАММА — графическая зависимость долговечности от максим, напряжения цикла и вероятности разрушения- образцов. У. п. в. д. строится по результатам усталостных испытаний на каждом из трех-четырех уровней напряжений по 15—20 образцов. После обоснования функции .распределения и оценки параметров этой функции результаты усталостных испытаний могут быть представлены в виде любой из трех У. п. в. д., изображенных в трех квадрантах (рис. 1). В первом

В результате исследования, проведенного поляризационно-оптическим методом с применением рассмотренной выше объемной модели, а также по результатам усталостных испытаний натурных сосудов, было установлено, что опасными местами в рассмотренном сосуде надо считать впадины резьбы в резьбовых секторах

С целью определения влияния полей блуждающих токов на малоцикловую долговечность сильфонных компенсаторов тепловых расширений теплопроводов, эксплуатирующихся в условиях нестационарных режимов на-гружения, были проведены малоцикловые усталостные испытания стали 12Х18Н10 на воздухе и в 3%-м хлориде натрия в том числе с анодной поляризацией +0,2 В (по МСЭ), выявленной в ходе проведенных трассовых исследований на теплопроводах городского теплоснабжения. По результатам усталостных испытаний были построены зависимости чисел циклов до разрушения стали от размаха приложенной деформации (рис. 3). Ранее проведенными исследованиями было выявлено снижение коррозионно-усталостной долговечности исследуемой стали в 3%-м хлориде натрия во всем диапазоне приложенных амплитуд деформации, не превышающее 30 %.

По результатам усталостных- испытаний силовых элементов и натурной конструкции определяются места расположения очагов образования усталостных трещин и траектории их развития. При отсутствии результатов усталостных испытаний натурной конструкции очаги образования трещин определяются расчетом или на основе экспертных оценок, исходя из условий получения максимально неблагоприятного (по условиям прочности и контролепригодности) вида разрушения этого элемента.

Весьма часто можно наблюдать пересечение кривых усталости, построенных для разных испытуемых объектов (рис. 10), а также для образцов, отличающихся формой (т. е. степенью концентрации и градиентом напряжений), остаточной напряженностью, абсолютными размерами, составом и структурой и др. [96]. От выбора уровня напряжений при усталостных испытаниях в этих случаях будет многое зависеть. Неудачно выбранный уровень напряжений может привести к ошибочным выводам по результатам усталостных испытаний.

1) разброс, свойственный всем результатам усталостных испытаний;

На сопротивление усталости сварного соединения кроме масштабного фактора, концентрации напряжений и состояния поверхности влияют также механические свойства металла шва, околошовной зоны и основного металла, распределение остаточных напряжений, дефекты сварки (непровары, неметалллические включения, сварочные трещины и т, д.). Эти факторы, в свою очередь, зависят от материала электродов и обмазки, от оборудования и режимов сварки, от квалификации сварщика, от методов контроля готовых сварных соединений и выбраковки дефектных и т. д. Влияние этих факторов на fa_J может быть оце-.нено по результатам усталостных испытаний сварных соединений,