Многоцикловое и истирающее воздействия дрейфующего ледяного покрова на морские гидротехнические сооружения (Имитационная модель формирования режима нагружения), страница 3

С целью количественной оценки надежности в теории надежности введено такое понятие, как отказ. Под отказом конструкции понимается нарушение установленных для нее требований в отношении прочности, жесткости или устойчивости. Дефектом называется (ГОСТ 15467-79) каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям. Эксперименты показывают, что несущая способность конструкций, определяемая характеристиками прочности материалов, существенно зависит от наличия необратимых деформаций, накопления повреждений. Существенным фактором, определяющим поведение материалов, является температура; накопление повреждений на практике может начинаться с дефектов в сооружениях, определяемых геометрическими и физическими несовершенствами, Отказ может быть следствием развития не устраненных повреждений или наличия дефектов.

Классификация отказов позволяет исключить возможные ошибки в применении формул теории вероятности при расчетном определении уровня надежности и оценке количественных характеристик по результатам испытаний и эксплуатации.

Рассмотрим математическую и инженерную классификацию.

Отказы как случайные события с позиции применения теории вероятностей делятся по характеру проявления на:

- постепенные и внезапные;

- совместные и несовместные;

- зависимые и независимые.

К постепенным относят отказы, развивающиеся во времени и связанные со старением, износом, усталостными повреждениями и другими факторами изменения свойств материала, а к внезапным - отказы, вероятность появления которых трудно увязана со временем предыдущей работы изделия, возникают при появлении экстремальных значений воздействий, когда они превышают предельно допустимые для сооружения.

Совместными называются отказы (не менее двух) отдельных элементов или узлов изделия, которые могут одновременно появиться в процессе работы.

Независимыми называются отказы, вероятность появления которых не зависит друг от друга. Если же вероятность появления одного отказа связана с вероятностью появления другого, то такие отказы называются зависимыми.

Постепенные отказы, естественно, рассматривать при оценке долговечности конструкции, когда свойства конструкции изменяются в процессе ее длительной эксплуатации. Постепенный отказ характеризуется постепенным изменением одного или нескольких заданных параметров объекта; внезапному отказу такое изменение параметра практически не предшествует.

Постепенный отказ является неизбежным, закономерным результатом износа и старения любого изделия, и поэтому рано или поздно он должен произойти, т.е. его вероятность равна единице. Следовательно постепенный отказ уже нельзя рассматривать как случайное событие. Однако если постепенный отказ не является случайным событием, то время наступления такого отказа и срок службы конструкции до постепенного отказа являются случайными величинами, поэтому постепенные отказы являются категориями вероятностными.

Любые изделия подвержены со временем износу и старению, постепенно приводящим к отказу. Время наступления такого отказа (срок службы изделия до износового отказа) является случайной величиной.

Отказы с позиций инженерного анализа причин их появления и разработки методов и средств по предупреждению различаются следующим образом: по появлению (или выявлению); по последствиям (без последствий, приводящие к невыполнению технического назначения; приводящие к аварии); по причинам (конструктивно-производственные ошибки, ошибки технического состава объекта, внешние или случайные причины); по способу устранения (восстановление работоспособности непосредственно на месте эксплуатации, частичный ремонт в ремонтных организациях, капитальный ремонт изделия). При выполнении инженерного анализа информации, полученной при испытаниях или при эксплуатации изделий, необходимо учитывать условия, характер проявления и последствия выявленных повреждений и отказов.