Обеспечение надежности и долговечности сложных технических систем

Abstract

Приведен обзор основных результатов исследований в области надежности и долговечности технических систем, полученных в Институте технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины в период с 2009 г. по 2013г. Рассмотрены вопросы повышение долговечности конструкционных материалов за счет проведения энергетической обработки в условиях ползучести, технической диагностики и прогнозирования ресурса технических систем, надежности эргатических систем. Показано, что введение промежуточной энергетической обработки сплава АМг6М при испытаниях на ползучесть повышает его характеристики кратковременной и длительной прочности. Разработаны методы прогнозирования и оценки возможности продления безопасной эксплуатации объектов, исчерпавших нормативный срок службы, на основе экспертного оценивания и технической диагностики. Предложен подход для определения комплексных показателей надежности эргатических систем, который базируется на модели надежности в виде последовательной восстанавливаемой системы. Полученные соотношения позволяют рассчитывать показатели структурной и функциональной надежности эргатических систем при априорной неопределенности параметров надёжности.

Наведено огляд основних результатів досліджень в області надійності та довговічності технічних систем, отриманих в Інституті технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України в період з 2009 р. по 2013р. Розглянуті питання підвищення довговічності конструкційних матеріалів за рахунок проведення енергетичної обробки в умовах повзучості, технічної діагностики і прогнозування ресурсу технічних систем, надійності ергатичних систем. Показано, що введення проміжної енергетичної обробки сплаву Амг6М при випробуваннях на повзучість підвищує його характеристики короткочасної і тривалої міцності. Розроблено методи прогнозування і оцінки можливості продовження безпечної експлуатації об'єктів служби, що вичерпали нормативний строк, на основі експертного оцінювання та технічної діагностики. Запропоновано підхід для визначення комплексних показників надійності ергатичних систем, що базується на моделі надійності у вигляді послідовної відновлюваної системи. Отримані співвідношення дозволяють розраховувати показники структурної і функціональної надійності ергатичних систем при апріорній невизначенності параметрів надійності.

The basic research results on the reliability and life of technical systems, obtained by the Institute of Technical Mechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine and the State Space Agency of Ukraine during 2009 – 2013, are reported. The problems for increasing the life of structural materials due to energy treatment under creep conditions, technical diagnosis and prediction of resource of technical systems, the reliability of ergatic systems are examined. It is shown that introduction of energy treatment of the AMg6M alloy improves its characteristics of the short- and long-term strength in creep testing. Methods of prediction and assessment of the possibility of prolonging a safe operation of objects reaching the limit of a normal life are developed relying on expert assessment and technical diagnosis. An approach to determination of complex indices of the reliability of ergatic systems, based on the reliability model as a sequential repairable system, is proposed. The relations derived allow calculations of indices of the structural and functional reliability of ergatic systems when the reliability parameters are not determined a priori.