Стохастический метод экстраполяции диаграмм длительной прочности конструкционных материалов

Abstract

Целью данной работы является разработка стохастического метода базовых диаграмм (СМБД), который предназначен для экстраполяции длительной прочности конструкционных материалов на сроки службы, превышающие на несколько порядков длительность экспериментов. Данный метод учитывает случайную природу длительной прочности материалов и рассматривает гипотетическое значение напряжения при выбранной долговечности как абсолютно непрерывную случайную величину, что делает его более корректным с физической точки зрения по сравнению с известными детерминированными методами и определяет его научную новизну. Разработана методика идентификации неизвестных параметров метода, которая основана на статистической обработке диаграмм длительной прочности и использовании методов регрессионного анализа. Показано, что теоретические результаты, полученные с помощью данного метода, хорошо согласуются с результатами экспериментов на длительную прочность образцов из нержавеющей стали 18Cr-8Ni.

Метою даної роботи є розробка стохастичного методу базових діаграм (СМБД), який призначено для екстраполяції тривалої міцності конструкційних матеріалів на терміни служби, що перевищують на декілька порядків тривалість експериментів. Даний метод враховує випадкову природу тривалої міцності матеріалів і розглядає гіпотетичне значення напруження при вибраній довговічності як абсолютно неперервну випадкову величину, що робить його більш коректним з фізичної точки зору у порівнянні з відомими детермінованими методами і визначає його наукову новизну. Розроблено методику ідентифікації невідомих параметрів методу, яку засновано на статистичній обробці діаграм тривалої міцності і використанні методів регресійного аналізу. Показано, що теоретичні результати, отримані за допомогою даного методу, добре узгоджуються з результатами експериментів на тривалу міцність зразків з нержавіючої сталі 18Cr-8Ni.

The research objective is to develop a stochastic method of basic diagrams for extrapolation of a long-term strength of structural materials to the lives exceeded the experiment duration by several orders. This method takes into account a random character of a long-term strength of materials and considers a hypothetic stress value as a totally analogue random quantity for a chosen life. Physically, it results in a gross correctness in comparison with the known deterministic methods, and the research novelty. Based on stochastic processing the long-term strength diagrams and methods of a regression analysis, the technique for identifying the unknown parameters of the method is developed. It was concluded that the theoretical results, obtained with this method, are in a good agreement with the long-strength experiments with samples made from the 18Cr-8Ni stainless steel.