В. А. Четвергов, с. М. Овчаренко

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАДЕЖНОСТИ

ОМСК 2002

Министерство путей сообщения Российской Федерации

Омский государственный университет путей сообщения

_______________

В. А. ЧЕТВЕРГОВ, С. М. ОВЧАРЕНКО

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАДЕЖНОСТИ

Конспект лекций

Утверждено редакционно-издательским советом университета

Омск 2002

УДК 629.424.01

Физические основы надежности: Кон­спект лекций / В. А. Четвергов,

С. М. Овчаренко. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2002. 37 с.

В конспекте лекций изложены вопросы, посвященные взаимосвязи надежности и долговечности технических систем с физико-химическими процессами, протекающими в материалах деталей в процессе эксплуатации. Рассмотрены общие вопросы механического разрушения металлов и полимерных материалов, процессы механического образования трещин, теплового и электрического разрушения тел.

Цель конспекта лекций – самостоятельное закрепление знаний, полученных студентами в процессе изучения курса «Надежность и диагностика локомотивов».

Предназначены для студентов 5-го курса очной и заочной форм обучения по специальности «Локомотивы».

Библиогр.: 3 назв. Табл. 2. Рис. 1.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. Г. Григоренко;

доктор техн. наук, профессор В. В. Лукин.

________________________

 Омский гос. университет

путей сообщения, 2002

СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………...	5
1. Классификация процессов изменения свойств материалов……………	6
2. Классификация процессов изменения свойств работоспособности элементов…………………………………………………………………..	7
3. Закономерности физико-химических процессов в материалах элемен- тов и процессов механического разрушения твердых тел……………...	14
3.1. Общие закономерности процессов механического разрушения……..	14
3.2. Процессы механического разрушения металлов и сплавов………….	17
3.3. Процессы механического разрушения полимерных материалов…….	18
3.4. Механизм образования и развития трещин…………………………...	19
3.5. Влияние характера изменения нагрузки на разрушение материалов..	20
3.6. Адсорбционное понижение прочности под действием поверхност – но-активных веществ…………………………………………………...	22
3.7. Процессы теплового разрушения твердых тел………………………..	24
4. Процессы электрического разрушения твердых диэлектриков и полу- проводников……………………………………………………………….	25
5. Старение материалов……………………………………………………...	29
5.1. Старение материалов и сплавов………………………………………..	29
5.2. Старение, обусловленное распадом пересыщенных твердых раство- ров………………………………………………………………………..	30
5.3. Старение полимерных материалов…………………………………….	32
5.4. Старение полупроводников и полупроводниковых приборов……….	33
Заключение……………………………………………………………………	35
Библиографический список…………………………………………………	36

ВВЕДЕНИЕ

Современная наука характеризуется процессами дифференциации и интеграции, появлением так называемых стыковых областей человеческих знаний. Последние десятилетия ознаменовываются возникновением наук, представляющих собой комплексы научных знаний. Так возникла кибернетика, формируются законы управления и целый ряд других наук.

К категории основных и очень важных направлений в современной науке относится проблема надежности и долговечности, включающая в себя комплекс сложных и многогранных по своему содержанию вопросов.

Наука о надежности и долговечности базируется на целом ряде отраслей человеческих знаний, таких как теория вероятностей, физические закономерности, в частности та отрасль физики, которая имеет условное название «Физика отказов», на научных основах современной технологии.

Эта наука является комплексной, и успешное решение ее проблем возможно на основе учета методологических аспектов и использования достижений современных технических и естественных наук.

В конспекте лекций в общем виде рассмотрено развитие процессов, приводящих к возникновению отказов, что является важным при решении многих задач надежности. Осмысление физических процессов, происходящих в материалах работающих деталей, позволяет инженеру профессионально подойти к разработке математических моделей надежности работы технических систем, в частности локомотивов.

5