Некоторые вопросы надежности материала в конструкциях

Более широким и емким свойством ИСК и качеством конструкций из них, чем долговечность, есть надежность. Она также выражает комплексное свойство материала либо совокупности, но содержит в собственной характеристике большее количество параметров: безотказность, сохраняемость, ремонтопригодность и долговечность.

Безотказность — свойство конгломерата (совокупности) сохранять работоспособность в течение определенного либо вероятно более долгого времени без вынужденных перерывов на ремонт, либо замену забракованного в конструкциях изделия и т.,д. Показателем этого свойства помогает возможность безотказной работы материала, оцениваемой числовой величиной возможности появления случайного события (события) с нарушением безотказности работы. Отказом именуют утрату работоспособности материала (совокупности) благодаря свойств и недопустимого изменения структуры под влиянием внутренних процессов и внешних воздействий.

Сохраняемость — свойство конгломерата (совокупности) сохранять приданные ему в технологический период качественные характеристики на стадиях хранения, транспортирования и последующего времени, обусловленного технической документацией. Это свойство количественно оценивается длительностью хранения и транспортирования до происхождения неисправности.

Долговечность — комплексное свойство, количественно выражаемое длительностью действенного сопротивления сложному действию внешних и внутренних факторов в эксплуатационный период работы материала (см. 4.1) до соответствующего критического уровня.

Ремонтопригодность — свойство материала, выражающееся в способности к восстановлению неисправности, найденной благодаря отказа. Показателем ремонтопригодности помогает средняя длительность ремонта на один отказ данного вида, а также стоимость и трудоёмкость устранения случайных недостатков, приведших к отказу.

С теоретических позиций за фундаментальный исходный принцип надежности ИСК принимают оптимальную структуру при условии светло синийльно принятых компонентов, технологических параметров и режимов. Оптимальная структура, созданная с учетом эксплуатационных условий работы материала в конструкции, снабжает формирование повышенного ресурса как меры возможности нахождения материала (совокупности) в безотказном состоянии: чем полнее прошла оптимизация структуры, тем выше ресурс; чем дальше настоящая структура находится от оптимальной, тем меньшим ресурсом обладает ИСК, выше ближе появление и вероятность отказа.

Одним из числовых параметров оптимальных структур, как было продемонстрировано выше, помогает величина А в уравнении (3.15). В случае если А = 1, то структура — оптимальная, параметр А делается индикатором подобия, интенсивность отказов — мельчайшая и равна ?0, время между двумя соседними отказами — громаднейшее и равняется ?0 = 1/ ?0. В случае если А ? 1, то структура — неоптимальная и исходя из этого интенсивность отказов ? увеличивается тем в большей мере, чем дальше отстоит настоящая структура от оптимальной по соответствующим критериям оптимальности. Время между двумя соседними отказами ? ?0 и с ростом интенсивности отказов скоро значительно уменьшается, потому, что ? = 1/?. Так, с повышением либо уменьшением индикатора А, если сравнивать с его величиной, равной единице при оптимальной структуре, уменьшаются и ресурсы. Но вместе с тем направляться учесть, что технологически полученная оптимальная структура в дальнейшем сохраняет тенденцию к постоянному трансформации под влиянием совокупности факторов, складывающихся при транспорна данный момент, монтажных и других строительных работах и, основное, в эксплуатационный период с вероятным проявлением временных элементов долговечности (см. 4.2), среди них и упрочнения структуры, а следовательно, ростом ресурса, и с деструкцией, т. е. понижением ресурса. В любой этот момент времени отмечается неустановившийся его колебания и уровень ресурса впредь до вероятности первого отказа. По аналогии с правилами Л. Больцмана (S = k•lnW, где S — энтропия, W— термодинамическая вероятность, k — постоянная величина) возможно, по-видимому, выразить и ресурс надежности: r = lnW. Это направляться по окончании логарифмирования уравнения

Некоторые вопросы надежности материала в конструкциях

честного для совокупности, сохраняющейся безотказной в течение времени ? от момента начала его отсчета при ? = 0.

Из этого следует, что чем прогрессивнее разработка либо отдельные ее переделы в ходе производства ИСК, чем полнее использованы стабилизации структуры и способы упрочнения, торможения деструкционных явлений, чем больше структура приведена в состояние устойчивости и равновесности с меньшей сохранившейся внутренней и поверхностной свободной энергией, тем выше ресурс как функциональная мера надежности избежать первого и последующих отказов, т. е. выше безотказность, сохраняемость, долговечность конструкции, изготовленной из этого ИСК, применительно к данным эксплуатационным условиям.

И однако, не смотря на то, что ресурс и выступает в качестве функциональной меры надежности, он за больший либо меньший период эксплуатации объекта под влиянием внешних и внутренних факторов, неуч генных во время прогнозирования, может достигнуть собственного минимума. Последнее неизбежно приведет к необходимости безотлагательного капремонта строительного объекта, а вероятно — и к разрушению объекта либо отдельных его конструктивных элементов. Теория ИСК на данном этапе собственного развития придерживается дилатонно-компрессонной теории деформирования и разрушения[20]. Сущность ее в кратком изложении содержится в следующем.

Атомно-молекулярные частицы совокупности находятся во взаимосвязи и постоянном перемещении. В этом атомно-молекулярном множестве внутренняя энергия распределена случайным образом. В случае если совокупность представлена упорядоченной, оптимальной а также кристаллической структурой, то и тогда вероятны флуктуации значений энергии частиц. Значения флуктуации смогут быть как меньше средней величины энергии частиц, т. е. отрицательное ее значение, называемое дилатоном, так и больше средней, т. е. хорошее ее значение, именуемое компрессоном. Действие на совокупность механических эксплуатационных факторов ведет к новому перераспределению внутренней энергии, к прогрессирующему размножению флуктуации обоих знаков, трансформации энергетического уровня атомно-молекулярных частиц в совокупности, нарушению орбит движения, а также валентных электронов, порождению ангармоничности тепловых колебаний атомов жёсткого тела.

Атомы могут быть в двух принципиально разных критических положениях: дилатонном и компрессонном. Первое появляется при повышении доли кинетической энергии за счет уменьшения потенциальной, что в конечном счете завершается отрывом атома от узла кристаллической решетки, неограниченным возрастанием площади эллиптических орбит валентных электронов, отрывом их от своих атомов с выходом из жёстких либо жидких тел (электронная эмиссия). Второе положение достигается при преобразовании кинетической энергии в потенциальную. Наряду с этим энергетический уровень атома опускается, амплитуда ангармонических колебаний значительно уменьшается, эллиптические орбиты валентных электронов вырождаются в круговые, атом теряет сообщение с ближайшим окружением. В случае если первое (дилатон-ное) критическое положение атома сопровождается возникновением значительных внутренних упрочнений и микродеформированием с их переходом в будущем на макроуровень (без механодеструкции), то второе (компрессонное) критическое положение сопровождается утратой связи между атомами, в особенности между теми их группами, каковые характеризуются высокой плотностью и пониженной температурой, что может завершаться возникновением микроразрушений, чему благоприятствуют и рядом расположенные дилатоны. Микродеформирование и микроразрушение с переходом в возможности на макроскопический уровень находятся как бы в единстве, а разрушение под силовым воздействием внешних нагружений совокупности имеет дилатонно-компрессионную природу. Достоверность для того чтобы механизма разрушения неплохо направляться из кинетического уравнения прочности (4.2)[21], потому, что ?0 и ? — периоды финитного перемещения атомов в компрессионном состоянии и на любом втором энергетическом уровне.

Глава 5

Что такое предельное состояние?

Похожие статьи:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector