В статье изложены основные подходы к оценке надежности проектируемых технических устройств с использованием виртуальных и натурных испытаний. Как правило, при разработке новых сложных объектов в начале освоения испытаниям подвергается незначительное число объектов, и в этом случае нет достаточно обоснованной возможности статической оценки результатов надежности с использованием классического подхода, когда проводится проверка согласования выбранного теоретического распределения с экспериментальными данными, определяются параметры распределения и др. В данной статье предлагается оценку надежности проектируемых технических систем выполнять в два этапа. Первый заключается в проведении виртуальных испытаний 3D моделей опытного образца с применением численных методов и приемов построения математических моделей с использованием программного обеспечения ANSYS в составе пакетов вычислительной гидродинамики CFD и прочностных расчетов Mechanical Enterprise (в том числе программного продукта «Логос»). На втором этапе оценивается вероятность безотказной работы по результатам малого числа испытаний без определения функции распределения, с использованием непараметрического статистического критерия Манна, а также приводится возможность применения при малом числе отказов оценки вероятности безотказной работы с учетом накопленной информации. Для установления конструктивных, производственных или эксплуатационных причин отказов опытных образцов предлагается комплекс мероприятий, который также направлен на предотвращение отказов и обеспечение устойчивости работы изделия.
Список литературы
1. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиностроения. – М.: Машиностроение, 1984. – 224 с.
2. Викторова В.С. Агрегирование моделей анализа надежности и безопасности технических систем сложной структуры: дис. ... докт. техн. наук. – М.,
2009. – 223 с.
3. Горбунова Е.Б. Метод статистической обработки малых выборок данных в задачах прогнозирования и контроля состояния сложных систем: дис. ... канд. техн. наук, 2018. – 152 с.
4. Войнов К.Н. Прогнозирование надежности механических систем. – Л.: Машиностроение, 1978. – 208 с.
5. Бурумкулов Ф.Х., Лезин П.П. Работоспособность и долговечность восстанавливаемых деталей и сборочных единиц машин. – Саранск: Изд-во Мордовского университета, 1993. – 119 с.
6. Гаскаров Д.В., Шаповалов В.И. Малая выборка. – М.: Статистика, 1978. – 248 c.
7. Заренин Ю.Г, Стоянова И.И. Определение испытаний на надежность. – М: Изд-во стандартов, 1978. – 168 с.
8. Чавчанидзе В.В., Кумсишвили В.А. Применение вычислительной техники для автоматизации производства. – М.: Машгиз, 2001.
9. Хастингс Н., Пикок Дж. Справочник по статистическим распределениям. – М.: Статистика, 2000. – 95 с.
10. Аралов О.В., Буянов И.В. Анализ методов и подходов к оценке надежности при прогнозировании отказов оборудования магистрального трубопроводного транспорта // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2017. – Т. 7. – № 6. – С. 104–114.
11. Богомолов М.В. Виртуальные испытания изделий // Труды ин-та / МАИ. – 2010. – № 38. – https://trudymai.ru/upload/iblock/552/virtualnye-ispytaniya-izdeliy.pdf
12. Автоматизированная система для виртуальных испытаний газотурбинных двигателей / А.Ю. Ткаченко, В.Н. Рыбаков, И.Н. Крупенич [и др.] // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. – 2014. – № 5–3 (47). – http://doi.org/10.18287/1998-6629-2014-0-5-3(47)-113-119
13. Абдуллаев М.У., Кишкин А.А. Технологии численных и виртуальных экспериментов в машиностроении // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. - 2022. – T. 1. – C. 240-241.
14. Головкова Ю.С. Численное моделирование в программе ANSYS // Проблемы науки. – 2020. – № 6 (54). – C. 43-44.
15. Численное моделирование течения в фильтре / А.А. Гарипов, С.Ю. Константинов, Д.Е. Тук, Д.В. Целищев // Вестник УГАТУ. – 2013. –
№ 3 (56). – C. 153-158.
16. Буянов И.В. Основные подходы к прогнозированию надежности машин при разработке // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2024. – Т. 14. – № 5. – С. 440–449. - https://doi.org/10.28999/2541-9595-2024-14-5-440-449
17. Ллойд Д.К., Липов М. Надежность: организация исследования, методы, математический аппарат. – М.: Советское радио, 1964. – 686 с.
18. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности. – М.: Советское радио, 1969. – 488 с.
19. Проников А.С. Параметрическая надежность машин. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 560 с.
20. Липкин И.А. Статистическая радиотехника. Теория информации и кодирования. – М.: Вузовская книга, 2002. – 216 с.
