Некоторые проблемы эксплуатационной надежности конструкционного материала
Авторы: д.т.н., профессор, академик Академии наук Удмурдской Республики Иванов Г.П., к.т.н., член-корреспондент Академии инженерных наук Худошин А.А.
Развитие современной науки о металле стало возможным в значительной степени благодаря широкому использованию инженерных расчетов, которые играют особую роль в создании новых машин и сооружений. Одновременно с созданием новых методов расчетов повышаются и требования к их точности. Одно из важнейших условий повышения точности расчетов - это введение в них учета специфических особенностей конструкционного материала.
Сейчас со всей остротой встал вопрос о невозможности дать адекватное описание свойств конструкционного материала совокупностью некоторых характеристик, рассматриваемых как константы. Так, прочность материала зависит не только от природы самого материала и его состояния после проведенной термической обработки, но и от конфигурации детали, масштабного фактора, всей цепочки технологического процесса ее изготовления, шероховатости поверхности и т.д. Но, может быть, самое главное - изменение свойств материала в реальной детали с течением времени в условиях ее эксплуатации.
Цель настоящей монографии состояла в ознакомлении инженеров, работающих в области диагностики, с наиболее вероятными причинами отказов потенциально опасного оборудования и возможными путями повышения надежности и безопасности этого оборудования при его эксплуатации.
Надежность оборудования зависит от многих факторов, начиная от рационального выбора методов расчета и расчетной модели, правильного назначения материала и технологии изготовления и кончая своевременной и обстоятельной диагностикой и качественным ремонтом в процессе эксплуатации.
Центральным звеном надежной диагностики является грамотная оценка состояния как самого объекта, так и его материала с обоснованием остаточного ресурса надежными и прочностными расчетами. В процессе эксплуатации металл изменяется так, что его свойства могут резко отличаться от тех, которые приводятся в справочниках. Если не проводить диагностику металла, то заключение о пригодности объекта к дальнейшей эксплуатации может оказаться ненадежным.
В монографии не только описаны современные способы прочностных расчетов, но и на конкретных примерах показаны способы оценки надежности выполняемых расчетов.
Особенностью работы является системный подход к проблеме надежности объектов, базирующийся на основных положениях теории вероятности. Рассмотрена оценка надежности механических испытаний, надежности результатов термической обработки, а также надежности прочностных расчетов, выполняемых по различным методикам, в том числе и разработанным в ЗАО НПО "Техкранэнерго".