- •Ресурс – суммарная наработка объекта от начала эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.
- •Поскольку прогнозирование ресурса включает установление его зависимости от всех внешних и внутренних факторов, то разработка методов прогнозирования – одна из важнейших проблем обеспечения ресурса.
- •4. Проблемы безопасности машин и конструкций
- •Живучесть конструкций – способность конструкции оставаться в эксплуатации при воздействиях существенно превышающих допустимые.
I. Постановка задачи прогнозирования ресурса
1. Понятие ресурса.
2. Прогнозирование ресурса и теория надежности.
3. Прогнозирование ресурса и механика разрушения.
4. Проблемы безопасности машин и конструкций.
-
Понятие ресурса
Ресурс – суммарная наработка объекта от начала эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.
В качестве меры продолжительности может быть выбран любой неубывающий параметр, характеризующий продолжительность эксплуатации объекта, например пробег в километрах, налет в часах, масса прокатанной стали и т.п.
С точки зрения общей методологии наиболее универсальной мерой является единица времени, так как:
1. Время эксплуатации включает не только период непосредственной эксплуатации, но и время хранения, транспортировки, ремонта и т.д., т.е. все то время, в течение которого происходит изменение (ухудшение) свойств объекта.
2. Ресурс напрямую связан со сроком эксплуатации (службы). Срок службы определяется как календарная продолжительность эксплуатации объекта.
3. В задачах прогнозирования остаточного ресурса функционирование объекта в течение прогнозируемого отрезка времени представляет собой случайный процесс, описываемый функцией, аргументом которой служит время. Исчисление ресурса в единицах времени позволяет поставить задачу прогнозирования в наиболее общей форме.
Начальный момент времени – начало полезной эксплуатации объекта, ввод его в действие. Для объектов, находящихся в эксплуатации, это момент последней инспекции, последнего профилактического мероприятия, момент возобновления эксплуатации после капитального ремонта.
Предельное состояние – временное или окончательное прекращение эксплуатации объекта.
Выделяют три основных причины перехода в предельное состояние:
1. Моральный износ;
2. Чрезмерное снижение эффективности;
3. Снижение показателей безопасности ниже предельно-допустимого уровня. Точные признаки установить сложно, обычно это: резкое повышение интенсивности отказов, повышение продолжительности простоев, увеличение расходов на ремонт.
Одни из основных показателей – нормативный ресурс и нормативный срок службы. Выбор этих показателей – технико-экономическая задача, решаемая на этапах разработки проектного задания с учетом следующих факторов:
– современного технического состояния;
– мирового уровня и темпов НТП в отрасли;
– принятые в данное время нормативные значения показателей экономической эффективности;
– ограничения на стоимость изделия и используемые материалы;
– плановые значения прочности на перспективу.
Основная задача конструкторов, расчетчиков и разработчиков – подобрать материалы, конструкционные формы, размеры и технологии, обеспечивающие нормативные значения показателей для проектируемых объектов.
На стадии проектирования, когда объект еще не создан, оценку ресурса выполняют на основе расчетных схем с использованием статистических данных о материалах, компонентах, нагрузках, воздействиях в процессе эксплуатации и хранения. При недостаточности статистических данных используют экспертную оценку. Из этого следует, что ресурс - вероятностный показатель.
Обычно используют понятие гамма – процентного ресурса, т.е. значение ресурса обеспеченного с заданной вероятностью . Аналогично определяется гамма – процентный срок службы.
Средний ресурс – это математическое ожидание ресурса.
Ресурс технических объектов - это важная технико-экономическая характеристика, так как:
1. Фактический ресурс должен быть согласован с оптимальным значением срока службы.
2. Увеличение ресурса представляет серьезный резерв для экономии материалов, средств и трудозатрат.
Правильный выбор материалов и корректный расчет являются источниками повышения ресурса без значительного удорожания машин и конструкций.