Надежность и испытание полимерных материалов. Губанова М. И.
.docxЛекция 2.09
Методология прогнозирования надежности полимерных композиций включает:
Выбор критерия работоспособности на основе анализа изделия его назначения, режима работы, условия эксплуатации, вида ожидаемых отказов.
Установление комплекса механических и теплофизических характеристик на основе критерия работоспособности изделия.
Разработку новых методов и устройств, определение механических и усадочных характеристик, учитывающих особенности материалов.
Разработку вероятностно статистических моделей оценки надежности изделий из полимерных композиционных материалов на этапах проектирования, производства и эксплуатации.
Исследование статистической изменчивости деформационно прочностных и усадочных характеристик в материалах на этапах жизненного цикла изделия.
Установление взаимосвязей между надежностью и характеристиками материала, входящих в модель надежности на этапах проектирования, производства и эксплуатации.
Прогнозирование надежности, включающее полностью или частично учет определяющих факторов при проектировании, производстве и эксплуатации изделия.
Для оценки надежности изделий из полимерных материалов по основным критериям (прочность, жесткость, климатическая устойчивость, размерная точность и т.д.) необходимо иметь информацию по статистической изменчивости, деформационно-прочностных, упругих и усадочных характеристик.
Модель расчета надежности по критерию прочности основана на анализе распределения действующих и предельных напряжений. Для оценки прочностной надежности необходимо знать распределение случайных величин - максимального эквивалентного напряжения и предельных прочностных напряжений. На этапе проектирования учитываются факторы, влияющие на изменчивость эквивалентных напряжений для сложного напряженного состояния нагруженного изделия и на изменчивость предельных прочностных характеристик. К факторам, влияющим на изменчивость эквивалентных изменений, относятся изменения характеристик, вид напряженного состояния и температура. Составляющими модели расчета надежности по критерию прочности в общем случае являются характеристики полимерного материала: модуль упругости, коэффициент Пуассона, коэффициенты линейного теплового расширения в стеклообразном и высокоэластическом состояниях и температура стеклования.
Анализ факторов, влияющих на прочность показывает её зависимость от состояния или чистоты поверхности, масштабного фактора или влияние абсолютных размеров образца.