Файл: Волков Е.Б. Основы теории надежности ракетных двигателей.pdf

Очевидно, что при использовании рассмотренного способа выбора сечений

и, следовательно, искомая вероятность Р(тр) может быть най­ дена из соотношения (2. 87).

находятся аналогично изложенному выше. В результате получа­

трехмерной нестационарной нормальной случайной функцией Л'(М, А;, А3) ко­ ординат Л|. Аз н Ал. Поле допустимых значений напряжений описывается ана­ логичной функцией У(А|, Ао, А3). Требуется вычислить вероятность безотказ­ ной работы Р= Р[Л' (•) < К( ■)].

Решение. Выберем па поверхности и в «теле» оболочки N дискретных то­ чек, обозначив н(А|, А2, Аз)=У(-) — А'( •) в i-й точке через и,. Случайная

величина «,■ имеет среднее значение и дисперсию ч~- и коэффициенты кор­

107

следствием физических предпосылок и ограничении. Так, изуче­ ние поля напряжений с помощью тензодатчиков не может (по

подтверждения и методы реализации отмечаемого уже выше фун­ даментального свойства непрерывного случайного процесса, со­ стоящего в том, что при некоторых условиях регулярности воз­ можна замена его дискретным процессом с теми же свойства­ ми [107].

Таким образом, на этапе проектирования прикладные методы теории вероятностей н математической статистики позволяют* основываясь на расчетных соотношениях теории конструирова­ ния, построить достаточно последовательную концепцию форми­ рования и оценивания количественных показателей надежности, контроля и требуемого уровня надежности системы. Совместное рассмотрение задач «традиционного» проектирования н задач надежности позволяет обогатить арсенал научного исследования* вскрыть новые стороны процесса проектирования н эффективна использовать имеющиеся опытные данные.

Глава III

НАДЕЖНОСТЬ НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ СИСТЕМ НА ЭТАПЕ ОТРАБОТКИ И СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

На этапе проектирования, как правило, не удается учесть все факторы технологического характера, некоторые особенно­ сти работы элементов в системе (совместимость режимов их функционирования, взаимное влияние), а также свойства новых материалов и комплектующих элементов и т. д. Поэтому основ­ ные конструктивные решения и принципы технологии изготовле­ ния систем требуют экспериментальной проверки п уточнения* что и составляет основное содержание этапа отработки.

108

В процессе отработки формируются методы заводского кон­ троля качества и надежности системы и соответствующая серий­ ная документация. К моменту окончания отработки выбирается окончательное конструктивное построение системы, устанавлива­ ются ее основные выходные характеристики (в том числе и на­ дежность), завершаются работы над серийной документацией. В результате отработки принимается решение о степени готовно­ сти системы к серийному выпуску пли испытаниям в составе бо­ лее крупной системы («решение о переходе»). Поэтому в настоя­ щей главе этапы отработки и серийного производства рассмат­ риваются во взаимной связи.

Для упрощения изложения материала примем следующую схему процесса отработки:

—проверка основных конструктивных решений и уточнение конструктивной схемы системы;

—подтверждение надежности системы в целях принятия ре­

шения о переходе.

Все многообразие возможных видов испытаний подразделим на два класса.

А. Испытания, проводимые с целью проверки фактических значений несущей способности системы по отношению к воздей­ ствию нагрузок (таких, как избыточное давление, интенсивный нагрев в течение фиксированного времени, напряжение «на про­ бой», циклические испытания и т. д.). Эти значения на этапе проектирования находятся расчетным путем, и они входят в ус­ ловия непревышения (см. 2. 1). Такие испытания будем назы­ вать р е с у р с н ы м и (выявляющими запасы). Основной особен­ ностью ресурсных испытаний является то, что они продолжают экспериментальное исследование теоретических моделей отказа (расчетных случаев) и проводятся, как правило, до разрушения, до пробоя, до прогара и т. д., т. е. при нагрузках, повышенных по отношению к рабочим.

Б. Испытания системы в условиях, максимально имитирую­ щих реальные условия применения, которые назовем н а т у р ­ н ыми испытаниями. При проведении таких испытаний нагрузки выбираются (создаются) в соответствии с рабочими. Так как за­ пасы прочности выбираются, естественно, большими единицы, то при натурных испытаниях установить численные значения несу­ щей способности системы, как правило (в отличие от ресурсных испытаний), не удается.

Ресурсные и натурные испытания используются как при от­ работке, так и при приемочном контроле в условиях серийного (партионного) изготовления. Системы определенного класса могут проходить только ресурсные или только натурные испы­ тания. Возможен и «смешанный» случай, когда элементы систе­ мы подвергаются ресурсным испытаниям, а система в целом — натурным испытаниям. Рассмотрим некоторые модели упомяну­ тых видов испытаний.

109