- •Введение.
- •1. Общие сведения об испытаниях и контроле; их особенности и различия.
- •2. Виды испытаний. Испытания физические и модельные.
- •2.1 Систематизация видов испытаний по основным признакам
- •2.2 Программа и методика испытаний
- •2.3 Испытания на различных стадиях жизненного цикла изделия
- •2.3.1 Испытания на стадии проектирования
- •2.3.2 Испытания на стадии доводки
- •2.3.3 Производственные испытания
- •2.3.4 Испытания на стадии эксплуатации
- •2.3.5 Испытания после ремонта
- •3. Основные виды внешних воздействующих факторов
- •4. Механические испытания конструкционных материалов.
- •4.1 Испытания на растяжение, сжатие, изгиб и кручение.
- •5. Испытания изделий на воздействие вибрационных нагрузок.
- •5.1. Действие вибрации на технические объекты.
- •5.2. Основные цели и особенности проведения вибрационных испытаний
- •5.3. Основные методы вибрационных испытаний
- •6. Испытания изделий на воздействие ударов.
- •6.1 Действие механических ударов на изделия.
- •6.2. Основные характеристики ударных процессов. Понятие об амплитудном и ударном спектрах
- •6.3. Методы испытаний на воздействие ударов
- •6.4. Средства испытаний изделий на удар.
- •7. Методы и средства акустических испытаний.
- •7.1. Действие акустических нагрузок на технические объекты.
- •7.2. Виды и порядок проведения акустических испытаний
- •7.3. Оборудование для акустических испытаний.
- •8. Средства измерения, анализа и регистрации вибрационных, ударных и акустических процессов.
2. Виды испытаний. Испытания физические и модельные.
В соответствии с введенным в разд. 1 определением понятия «испытания» контроль количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта может быть составной частью испытаний (контрольные испытания).
Все виды испытаний (mode of test) можно разделить на две основные группы: испытания физические и модельные (с использованием моделей).
Физические испытания проводятся на реальных объектах в условиях, близких к условиям эксплуатации, или в реальных условиях функционирования. Эти испытания, в свою очередь, можно разделить на два вида.
При физических испытаниях первого вида воспроизводится только часть воздействий реальной эксплуатации. Они проводятся либо в лабораторных условиях (лабораторные), либо с использованием специальных стендов (стендовые), а также путем их сочетания (лабораторно-стендовые). Например, испытания на вибростендах, стендах статических испытаний, в термобарокамерах, и стендах комплексных воздействий (вибро- термо- барометрических, статика-вибрация-тепло) и т.д.
Понятие «испытательный стенд» в различных отраслях техники определяется по-разному. Например, вибрационный стенд и стенд огневых испытаний двигателей. Все возможные виды испытательных стендов охватывает понятие «испытательное оборудование». Поэтому термин «стендовые испытания» определяется как испытания, проводимые на испытательном оборудовании.
Ко второму виду физических испытаний относятся натурные испытания элементов, узлов, агрегатов, подсистем и объекта в целом, проводимые в условиях их использования по прямому назначению с непосредственным оцениванием или контролем определяемых характеристик. Например, для летательных аппаратов эксплуатационные воздействия воспроизводятся либо в наземных условиях на специальных площадках, либо в полетных (на летающих лабораториях или на опытных образцах летательных аппаратов).
Натурные испытания должны удовлетворять трем основным условиям:
Испытаниям подвергается непосредственно само изделие без использования моделей.
Испытания проводятся в условиях и при воздействиях, соответствующих использованию изделия по назначению.
Определяемые характеристики объекта испытаний измеряются непосредственно без использования аналитических зависимостей, описывающих его структуру.
При модельных испытаниях используются методы физического или математического моделирования.
Модельные испытания включают проведение расчетов с использованием математических или физических моделей объекта и воз действий на него в сочетании с натурными испытаниями объекта (опытно-теоретический метод). Данные натурных испытаний используются в качестве исходных данных для моделирования, а также для проверки правильности функционирования объекта испытаний.
Физическое моделирование характерно тем, что объект заменяется более простой конструктивно и (или) динамически подобной, летающей или другой подобной моделью, которая, при определенных допущениях, позволяет получить необходимую информацию. Такие модели используются, например, при аэродинамических и прочностных испытаниях, при компоновке оборудования, макетировании процессов в системах (гидравлических, электромеханических, электронных).
Применение математических моделей состоит в воспроизведении характеристик поведения объекта, проведении вычислительных экспериментов с функциональными моделями объектов.
Например, при лабораторных и стендовых испытаниях систем автоматического управления используются модели движения летательных аппаратов, модели управления, модели внешних аэродинамических возмущений. В настоящее время использование математического моделирования является обязательным этапом исследований на стадии проектирования и предварительных стадиях испытаний, причем его относительный объем постоянно увеличивается. Это связано с быстрым увеличением мощности вычислительных средств, наличием эффективных прикладных программ, а также с удорожанием физических испытаний и физического моделирования.