Математическое моделирование деградационных процессов и разработка программного обеспечения для слежения за изменением состояния сложных механических объектов и установления допустимого предела их функционирования

• Автор: Изилов, Сергей Ахиизилович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава I. Современное состояние методологии эксплуатации

эрготсхнических систем без деградационных отказов

1.1 Обеспечение эксплуатационной безотказности сложных технических систем

1.2 Обоснование принципиальной возможности перехода обслуживания и эксплуатации

эрготехнических систем по состоянию.

1.3 Системный анализ состояния сложных технических объектов

Выводы по главе 1

Глава И. Модельный анализ упреждения деградационных отказов

и эксплуатации технических средств по фактическому состоянию

2.1 Моделирование деградационных процессов в эрготехнических системах
2.2 Расчетное моделирование деградации
характеристик изделия во времени
2.3 Методика перехода к эксплуатации машинных
агрегатов и узлов роторного типа с упреждением деградационных отказов.
Выводы по главе 2.
Глава III. Реализация на ЭВМ и практическое использование
методологии эксплуатации эрготехнических систем по состоянию.
3.1 Алгоритм определения допустимого предела
эксплуатации.
3.2 Программный комплекс для краткосрочного
пошагового прогнозирования фактического состояния МАРТ.
3.3 Апробация разработанного программного комплекса на примере задачи определения механических потерь в механическом редукторе
при его эксплуатации.
Выводы по главе 3
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА


Это, в свою очередь, часто порождает отказы, ведущие к тяжелым авариям и техногенным катастрофам [1-3]. Решение проблемы обеспечения безотказности сложных эрготехнических систем традиционно основывается на основе теории надежности [3-8]. Огромный вклад в. Александровская Л. Н., Гнеденко Б. В., Дунин-Барковский И. В., Проников A. C., Шор Я. Б. и др. Традиционные подходы теории надежности основаны на определении вероятности отказа систем в период их жизненного цикла, то есть в период от их проектирования до изготовления. При этом используется математический аппарат теории вероятностей и математической статистики [9-]. ДО) в механических агрегатах роторного типа (МАРТ) с использованием методологии компьютерного моделирования для упреждения деградационных отказов на этапе функционирования изделия и, в результате, переход к его эксплуатации по фактическому состоянию. Сложность рассматриваемых эргогсхнических объектов, в частности МАРТ, определяется их многокомпонентностыо и совокупностью взаимосвязанных свойств, которые отчетливо проявляется лишь при их функционировании [7, -]. Составляющие каждого из объектов, вступая в определенные устойчивые связи друг с другом и окружающей средой, образуют относительно автономную систему. Далее, в ходе эксплуатации эрготехнической системы, в их характеристиках проявляются дополнительные факторы, связанные с адаптацией к реальным условиям [-]. На следующем этапе, когда износ практически отсутствует, происходит накопление различных дефектов, причем сначала незначительное, а затем, при переходе к следующему этапу, наблюдается резкое повышение интенсивности деградационньтх процессов. Деградация свойств объектов ведет к дрейфу их показателей качества. Выход характеристик объекта за пределы установленного допуска характеризует деградационный отказ [-]. Объектом исследований в настоящей работе служит один из самых распространенных механических узлов роторного типа: шарикоподшипниковый узел. Для такого рода объектов более характерен деградационный отказ [], нежели случайный, поэтому в работе закономерности появления случайных отказов рассматриваться не будут. Целью настоящей работы является повышение эффективности обеспечения безотказности МАРТ на этапе их функционирования и их эксплуатации по фактическому состоянию на основе математического и компьютерного моделирования. Задачи исследований. ПК) для автоматизированной системы краткосрочного прогнозирования состояния подшипникового узла с пошаговой коррекцией результатов. Научная новизна. ДО МАРТ и алгоритмом краткосрочного пошагового прогнозирования. Практическая значимость заключается в разработанном программном комплексе для краткосрочного пошагового прогнозирования фактического состояния МАРТ. На основе установленных закономерностей предложена методика контроля состояния шарикоподшипникового узла МАРТ, которая обеспечивает повышение более чем в 2 раза уровня деградационной безотказности МАРТ и увеличение в 1,2-5-1,*4 раза срока их службы, а также снижает процент отказа от эксплуатации еще фактически годной технической системы. МАРТ, современных средств и методов измерения и обработки экспериментальных данных. Апробация работы. Основные результаты, полученные в ходе диссертационных исследований, докладывались на электронной конференции «Современные проблемы автоматизации» (- декабря, ), ХХХУ-й и ХХУН-й Международных научно-технических конференциях «Гагаринские чтения» (Москва, 6- апреля и 5-8 апреля гг. Международной научно-технической конференции «Технические науки и современное производство» (Испания, Тенерифе, - марта г. Института системного анализа РАН и «МАТИ» - Российского государственного технологического университета им. К.Э. Циолковского. ГЛАВА I. Основной концепцией обеспечения надежности техники на современном этапе ее развития является системность. Системы обеспечения надежности охватывают весь жизненный, цикл изделия от разработки до эксплуатации. При этом методы обеспечения надежности специфичны для каждого этапа жизненного цикла [-]. Таблица 1. Установленная наработка на отказ 1оу.