Главная страница

Подход к оценке надежности. КирюшинаВВ_Подход к оценке надежности. Подход к оценке надежности серийных изделий с элементами из хрупких материалов


Скачать 2.7 Mb.
НазваниеПодход к оценке надежности серийных изделий с элементами из хрупких материалов
АнкорПодход к оценке надежности
Дата07.06.2022
Размер2.7 Mb.
Формат файлаpptx
Имя файлаКирюшинаВВ_Подход к оценке надежности.pptx
ТипДокументы
#575993

ПОДХОД К ОЦЕНКЕ НАДЕЖНОСТИ СЕРИЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ЭЛЕМЕНТАМИ ИЗ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ

АО «ОНПП «Технология» им. А.Г.Ромашина»

В.В. Кирюшина, П.В. Коваленко, Д.А. Рогов

(АО «ОНПП «Технология» им. А.Г.Ромашина», г. Обнинск, Россия)

Надежность[1] – свойство объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Показатели надежности характеризуют:
  • Безотказность
  • Ремонтопригодность
  • Восстанавливаемость
  • Долговечность
  • Сохраняемость
  • Готовность

  • Вероятность безотказной работы (коэффи-циент боевой работы, коэффициент безотказной работы) – вероятность того, что в пределах заданной наработки (продолжитель-ность или объем работы) отказ объекта не возникает.

Надежность изделий военной техники

[1] ГОСТ 27.002-2015 Надежность в технике. Термины и определения.

Объект исследования

Головные антенные обтекатели ЛА из хрупких керамических материалов

Вероятность неразрушения (прочностная надежность) керамической оболочки

[2] ГОСТ РВ 0027-009-2008 Надежность военной техники. Методы оценки соответствия требованиям к надежности.

Методы оценки надежности[2]:
  • Расчетный
  • Экспериментальный
  • Расчетно-экспериментальный

Надежность изделий военной техники

Рб.р.  0,999 по ТЗ (ТУ)

Выбор метода оценки зависит от:
  • стадии жизненного цикла изделия
  • вида предельного состояния
  • конструкционных материалов
  • степени изученности поведения материалов
  • наличия экспериментальных данных

Математические методы и модели

[3] ГОСТ РВ 15.307-2002 Система разработки и постановки продукции производство. Военная техника. Испытания и приемка серийных изделий. Основные положения.

Результаты периодических испытаний[3]

Исходные данные для оценки надежности

Изделия

Образцы

Результаты приемосдаточных испытаний

Подходы к оценке надежности антенных обтекателей в серийном производстве

Mn – количество изделий, непрошедших испытания (или отказавших в процессе эксплуатации основного изделия)

Nn – общее количество испытанных изделий (или находящихся в эксплуатации у Заказчика в составе основного изделия)

1. Классическое определение вероятности события

НЕДОСТАТКИ:

Подходы к оценке надежности антенных обтекателей в серийном производстве

2. Параметр состояния с нормальным законом распределения

НЕДОСТАТКИ:
  • необходимы испытания не менее 3-х изделий
  • существенная погрешность оценки параметров функции распределения
  • не всегда при испытании оценивают значение
  • оценка только по одному из видов эксплуатационной нагрузки
  • отсутствие корректного обоснования выбора функции распределения
  • невозможно оценить надежность отдельного изделия

– функция Лапласа

Fi разр – разрушающая (максимальная после окончания режима) поперечная нагрузка в i-м испытании

Fрасч – расчетное значение поперечной нагрузки, соответствующее моменту окончания режима испытаний

i – величина коэффициента запаса прочности в i-м испытании

n  –  число испытанных изделий

Примеры оценки надежности антенных обтекателей на основе функции Лапласа

Условный номер изделия

Период

Режим испытания

Коэф. запаса прочности

Т1

2018

комбинированное воздействии силовых и тем-ных нагрузок

4,2

Т2

статические испытания при норм. тем-ре

1,4

Т3

статические испытания при норм. тем-ре

>1,4

Т4

комбинированное воздействии силовых и тем-ных нагрузок

4,3

Пример 1

Условный номер изделия

Период

Режим испытания

Коэф. запаса прочности

Н18-1

2018

«1»

>1,5

Н18-2

«2»

2,2

Н17-1

2017

«1»

>1,6

Н17-2

«2»

1,5

Н16-1

2016

«1»

>1,4

Н16-2

«2»

2,3

Пример 2

Соответствует ТУ

НЕ соответствует ТУ

Альтернативный подход к оценке надежности антенных обтекателей в серийном производстве

Модель разрушения керамического материала

V – объем изделия

V0 – объем стандартного образца

mc , σ0 – параметры распределения

n – среднее число дефектов в единице объема

nV – количество дефектов в объеме V

F() – функция распределения дефектов, (вероятность обнаружить дефектный элемент)

FV() – функция распределения пределов прочности тела при однородном напряженном состоянии

Альтернативный подход к оценке надежности антенных обтекателей в серийном производстве

σ/σmax – нормированная к максимальному значению функция распределения напряжения

N – количество конечных элементов в объёме V

i – текущий номер элемента

σmax ,

m , σc ,

Пример оценки надежности антенного обтекателя на основе модели хрупкого разрушения

Параметры

статистического распределения

Параметры

напряжённо-деформированного

состояния

m = 9,62

σc = 57,8 МПа

> Pтр. = 0,9995 (соответствует ТУ)

ВЫВОДЫ
  • Проведен анализ методов оценки надежности (вероятности безотказной работы) антенных обтекателей ЛА в серийном производстве. Рассмотрены недостатки традиционных подходов.
  • Предложен альтернативный подход к оценке надежности антенных обтекателей ЛА в серийном производстве, основанный на модели хрупкого разрушения материала керамической оболочки. Отмечены преимущества данной модели по сравнению с традиционными схемами теории надежности.
  • Выполнен расчет надежности типового антенного обтекателя из керамики на основе предложенного подхода. Уровень надежности данного изделия соответствует требованиям Заказчика.
  • Рекомендовано разработать методику расчета надежности антенных обтекателей ЛА с элементами из хрупких материалов на основе модели хрупкого разрушения Вейбулла и внедрить в производственный процесс НПК «РПО».

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !!!

АО «ОНПП «Технология» им. А.Г.Ромашина»


написать администратору сайта