Прогнозирование долговечности изделий

На практике изделия из полимеров нередко подвергаются одновременному сложному воздействию различных статических и динамических нагрузок и температур. Определение долговечности полимерного вещества при таких условиях представляет значительные трудности, так как требует проведения длительных и трудоемких лабораторных испытаний [14]. Большой практический интерес поэтому представляет метод прогнозирования долговечности полимерного вещества, основанный на использовании соотношения, названного критерием Бейли [c.20]

Непосредственное определение длительной прочности весьма трудоемко. Поэтому важнейшее значение приобретают методы прогнозирования долговечности изделий. Все они базируются на экспериментально установленной зависимости долговечности от внешних факторов (напряжения, температуры, концентрации агрессивной среды, размера и формы изделий), а также от основных структурных характеристик материала (плотности, молекулярной массы и т. д.) [c.275]

Временная зависимость прочности полимеров, рассмотренная в предыдущих разделах, наблюдается при действии на материал постоянных нагрузок (напряжений). Это явление было названо статической усталостью или длительной прочностью материала [12 11.31]. Результаты экспериментальных и теоретических исследований статической усталости полимеров являются фундаментальными в выяснении природы и механизмов разрушения этих материалов, а также для инженерной оценки и прогнозирования долговечности изделий. [c.329]

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ [c.275]

Полученные результаты лежат в основе графо-анали-тического метода прогнозирования долговечности несущих изделий из некоторых полимеров. Предполагается, что условия их эксплуатации, т. е. температура и нагрузка, заданы. При аналитическом решении долговечность вычисляется по следующей формуле [c.285]

Для прогнозирования свойств клеевых соединений, особенно на клеях, находящихся в. высокоэластическом состоянии, перспективно сопоставление релаксационных свойств и долговечности с тем, чтобы по релаксационным характеристикам судить о сроке службы изделия [26, 158, 159]. [c.124]

Так, в различных изделиях из пластмасс (резервуары, оболочки, трубопроводы, разделительные мембраны, герметизирующие узлы и уплотнения для агрессивных жидкостей или газообразных сред и др.) требуется высокая герметичность и непроницаемость материала для среды. Поэтому в данном случае прогнозирование работоспособности (долговечности) изделия должно проводиться по фактору герметичности, определяемому без воздействия или при воздействии на него механических напряжений и деформаций (рис. П1.1). [c.103]

В монографии изложены теоретические основы химической деструкции полимеров в жидких агрессивных средах. Подробно рассмотрены механизмы распада химически нестойких связей в различных полимерах, типы распада макромолекул, диффузия агрессивных сред в полимерах, макрокинетика распада, влияние агрессивных сред на механические свойства полимеров. Показаны пути определения долговечности и прогнозирования изменения эксплуатационных свойств полимерных изделий в агрессивных средах, а также способы определения защитного действия полимерных покрытий. [c.2]

Прогнозирование долговечности изоляционных изделий 177 [c.4]

Широкое применение изделий из стеклопластиков в народном хозяйстве настоятельно требует разработки научно обоснованных методов определения оптимальных условий их использования. В соответствии с требованиями современной техники изделия из стеклопластиков должны иметь точно определяемый допустимый срок эксплуатации. Поэтому прогнозирование эксплуатационного поведения армированных пластиков на основе лабораторных исследований является одной из актуальных задач материаловедения. В настоящее время остро ощущается необходимость обобщения и систематизации накопленного материала по химическому сопротивлению композитов, выявления общих закономерностей кинетики сорбции и снижения физико-механических, диэлектрических и других характеристик, исследования взаимосвязи структуры армированного полимера и его проницаемости, а также стабильности исходных показателей в условиях воздействия рабочих сред. Решение этих вопросов открывает возможности для надежного прогнозирования поведения стеклопластиков в эксплуатационных условиях и разработки инженерных методов оценки долговечности изделий на их основе. [c.9]

При разработке изделий из стеклопластиков весьма важна оценка их технико-экономической эффективности. Экономический эффект от внедрения стеклопластиков, как правило, достигается за счет увеличения технического ресурса изделий. Поэтому прогнозирование долговечности является одной из важнейших проблем материаловедения. Для безотказной работы наряду с высокими значениями исходных показателей необходима достаточная стабильность свойств материала в процессе эксплуатации. Прогнозирование поведения стеклопластиков требует выявления закономерностей изменения свойств этих материалов во времени под влиянием неблагоприятных факторов окружающей среды. [c.165]

Предварительное прогнозирование долговечности производят по выбранным критериям в зависимости от условий работы изделий. [c.170]

Прогнозированию поддается также погодостойкость пластмассовых изделий. В этом случае для конкретного климатического пояса необходимо получить хотя бы начальный участок кривой старения, что обычно осуществляется с помощью стендовых испытаний образцов полимеров, а также непосредственно изделий. В качестве примера воспользуемся данными работы [187] по естественному старению полиэтилена низкой плотности в различных климатических зонах СССР. Приведенные в ней графики аппроксимируются прямой (6.6). Отсюда легко вычисляется скорость естественного старения Лд, а затем при помощи уравнения (6.21) — долговечность [c.290]

Таким образом, метод феноменологического анализа размерности позволяет выбрать параметры, характеризующие суммарное влияние физико-химических свойств среды на долговечность напряженного материала. Эти параметры долговечности могут быть использованы для практических целей прогнозирования работоспособности полимерных изделий в различных средах, в частном случае в области малых значений ст. [c.143]

Для строгого количественного прогнозирования сроков службы полимерного изделия необходимо понимание механизма взаимодействия водных сред в полимерах (транспортные процессы, химические взаимодействия). Информация об этих процессах позволит создать экспресс-методы оценки долговечности полимеров в условиях их использования при контакте с водными системами. [c.5]

Металлополимерные материалы и конструкции в условиях эксплуатации подвергаются различным воздействиям внешней среды. Период времени, в течение которого материал или изделия сохраняют эксплуатационные свойства в условиях действия нагрузок и факторов окружающей среды, принято называть долговечностью. Многокомпонентность металлополимерных систем и многофакторность внешних воздействий обусловливают особенности подхода к определению и прогнозированию их долговечности. Эти особенности связаны с тем, что металлополимерные системы — покрытия на металле, облицовки, полимерные детали с металлическими вставками и т. д. — представляют собой гетерогенные системы с сильной анизотропией свойств. В таких системах анизотропия свойств существует как в металлах, так и полимерах, в большей степени она проявляется в зоне контакта материалов, которая при действии нагрузок и внешних факторов является зоной концентрации внутренних напряжений. [c.245]

Современные клеящие композиции на основе различных полимеров нашли исключительно широкое применение для соединения металлов и неметаллических материалов в конструкциях и изделиях практически во всех ведущих отраслях промышленности. Склеивание, несомненно, является и весьма перспективным методом соединения материалов в конструкциях будущего. Для того чтобы оценить целесообразность и эффективность применения того или иного клея в конкретной конструкции, необходимо знать, как изменяются свойства клеев и клеевых соединений при эксплуатации — при тепловом старении, действии воды, атмосферных факторов, статических и динамических нагрузок, агрессивных сред и т. д. Большое значение имеют также показатели усталостной прочности и долговечности. Понимание причин, приводящих к снижению несущей способности и других характеристик клеевых соединений, позволяет разработать пути прогнозирования их свойств. [c.247]

Практически важной задачей является прогнозирование эксплуатационных свойств полимерного изделия при его работе в агрессивной среде, т. е. предсказание долговечности полимерного изделия в данных условиях. [c.271]

Важнейшими задачами при лабораторных исследованиях являются определение вида и параметров температурно-временной зависимости прочности для материалов, выполняющих силовые функции определение формально-кинетического уравнения для материалов, работающих в ненапряженном и слабонагруженном состояниях оценка характера и параметров массопереноса для материалов, выполняющих защитно-изоля-ционные функции установление условий подобия для возможной экстраполяции результатов ускоренных лабораторных испытаний на более продолжительный временной интервал при менее жестких эксплуатационных условиях. Прогнозирование работоспособности стеклопластиковых изделий ведется на базе интерполяционной модели, в той или иной степени адекватной реальному поведению материала, позволяющей оценивать долговечность с точки зрения сохранения несущей способности, герметичности, диэлектрических свойств и т.д. [c.166]

Исследования пластмасс показали, что в напряженном состоянии в агрессивных средах они быстрее разрушаются, чем на воздухе. Этот вид испытаний по существу, близок к условиям эксплуатации материала в изделиях и является весьма важным для определения пределов применения пластмасс в определенных условиях, прогнозирования войств во времени и их долговечности. Такие испытания обычно проводят при одновременном воздействии агрессивной среды, температуры и нагрузки. [c.215]

Наконец, среди важнейших физико-химических проблем переработки пластмасс необходимо назвать разработку новых и усовершенствование существующих методов прогнозирования надежности и долговечности полимерных изделий. Эта проблема сложна, поскольку включает в себя комплекс вопросов практически обо всех структурно-физических и химических превращениях полимеров, а также об условиях эксплуатации изделий. Следует подчеркнуть, что надежный прогноз возможен только на базе глубокого знания основных закономерностей указанных явлений, причем с учетом их взаимного влияния. [c.14]

Установление достоверных зависимостей долговечности от напряжения или температуры для разных полимеров помогает создать основу для прогнозирования работоспособности изделий и конструкций из полимеров. Линейная зависимость Igtp от а или от lg а позволяет вести интерполяцию, т. е. определять долговечность в пределах того интервала напряжений, который исследован экспериментально, или позволяет экстраполировать, т. е. определять долговечность при напряжениях и температурах, которые находят- [c.205]

В зависимости от условий работы конструируют стеклопластик и создают методы прогнозирования. В большинстве случаев стеклопластик, работающий в контакте с жидкими средами, имеет сложную структуру [160], о которой подробнее будет сказано ниже. Однако получаемые в результате прогноза значения эксплуатацио1шой долговечности характеризуют потенциальные возможности материалов и используются при их сравнении с целью выбора наиболее подходящего для заданных условий эксплуатации. Эти значения (вопреки широко распространенному мнению) не совпадают со средним сроком эксплуатации изделий, значительно отличаясь от последнего как в большую, так и в меньшую сторону. Полученные значения долговечности не полностью характеризуют надежность изделий, которые могут быть изготовлены из данных материалов. Среднее время безотказной эксплуатации изделий, как и другие параметры их надежности, может быть определено только на базе современной теории надежности. Для стеклопластиков это особенно актуально, если учесть структурную чувствительность их свойств и, как следствие, возможность существенного различия свойств образцов и реальных конструкций. [c.167]

Таким образом, прогнозирование долговечности пластмассовых изделий реализуется на основе соотнощения (8.2) путем варьирования одного из факторов при неизменных остальных. Формула (8.6) также указывает рациональные направления прогнозирования для некоторых случаев. Например, резко влияют на долговечность напряжение, молекулярная масса, и особенно температура. Поэтому методы, основанные на температурновременной аналогии, сравнительно распространены 96], хотя и имеют некоторые особенности. Практически они легко осуществимы. И наоборот, прогнозирование путем вариации концентрации агрессивной среды или плотности материала образца менее заманчиво. Весьма перс- [c.277]

Чаще всего для прогнозирования срока службы изделий из полимерных материалов в различнтлх условиях используют их долговечность. Под долговечностью пони,мают экoIKJMИчe ки целесообразную нродолжите чьность. хранения или эксплуатации полимерного материала (или изделия), в течение которой он не теряет свойств, обеспечивающих его работоспособность. К концу установленного срока изделие должно сохранять свою целостность, (1)0[)му и рагшеры. [c.60]

Рассмотренная выше феноменологическая модель хрупкого разрушения (см. рис. 5.15) позволяет установить количественный эквивалент между механо- и термодеструкцией, рекомендуемый для целей прогнозирования долговечности пластмассовых изделий. Задача сводится к отысканию температуры 0 (эквивалентной), при которой интенсивности механо- и термодеструкции, т. е. старения, совпадают. Обратимся к разложению бинома (5.107), который в достаточно широкой временной области ( /т 0,6) независимо от значения напряжений весьма близок к прямой (5.112). С другой стороны, старение целого ряда полимеров также описывается линейным законом в форме уравнения (6.6). Теперь предположим, что термодеструкция протекает по реакции нулевого порядка при температуре 0, а механодеструкция — при некоторой температуре Г и напряжении а. Полагая, что в обоих случаях поврежденность структуры одинакова, запишем, используя уравнения (5.112), (6.6) и (6.19), приближенное тождество [c.284]

Изучение фазовых превращений полимеров имеет большое практическое значение, дает возможность перейти к научно обоснованным методал переработки полимерных материалов и прогнозирования долговечности полимерных изделий. Так, в случае изготовления пле- -ночных, волокнистых и сложных по геометрической форме изделий наибольший интерес представляет жидкотекучее состояние полимера при необходимости сохранения каучукоподобного состояния изделия в течение всего срока службы аппарата или црибора температура стеклования полимера должна быть значительно ниже температуры окружающей среды длительное сохранение работоспособпости полимерного изделия при повышенных температурах обеспечивается выбором полимера с высокой Тс или Гпл- [c.15]

Нагрузка. Надежность и долговечность клеевого соединения зависит от изменения его прочностных свойств при статических или динамических нагруз ках. В ряде случаев испытания на долговечность клеевых соединений проводят в конкретных условиях эксплуатации склеенного изделия. На поведение клеев при эксплуатации существенное влияние оказывают остаточные напряжения и релаксационные процессы в клеевом соединении, которые необходимо учиты-вать ири прогнозировании поведения клеевого шва. [c.33]

В основу прогнозирования может быть положен принцип выделения основного решающего фактора, определяющего долговечность и надежность работы изделий из полимерных материалов в контакте с агрессивными средами. Такими факторами могут быть механические свойства, герметичность, диэлектрические свойства и др. Для каждого из этих факторов должны быть определены объективные параметры, не зависяище от геометрических размеров или формы испытуемых образцов и характеризующие работоспособность изделия по указанному фактору. [c.103]

Согласно РД 50-650-87, для изделий (машин, аппаратов), у которых достижение предельного состояния может сопровождаться тяжелыми последствиями (гибелью людей, невосполнимым материальным ущербом, угрозой нарушения экологического равновесия), а также при отсутствии надежных средств и методов контроля технического состояния и прогнозирования их остаточного ресурса (срока службы, срока хранения) задают назначенные HOKasai-eim долговечности и сохраняемости назначенный (установленный) ресурс, срок хранения — суммарная наработка (календарная продолжительность эксплуатации, продолжительность хранения), нри достижении которой эксплуатация объекта должна бьггь прекращена независимо от его технического состояния. В этом случае средние (и гаммапроцентные) показатели разработчиками не задаются. [c.696]

Для обоснованного выбора композита и обеспечения надежной и долговечной эксплуатации изделий необходимо не только иметь данные об исходных свойствах материала, но и уметь прогнозировать их изменения во времени хотя бы на период между плановыми ремонтами. Этому в значительной степени препятствует недостаточно выясненный механизм физико-химических процессов, протекающих на поверхности и в объеме композита при взаимодействии со средами. В связи с этим весьма плодотворным является развитие кинетического метода исследования. Прогнозирование эксплуатационного поведения композита должно опираться на кинетические закономерности, которым подчиняется изменение параметров, лимитируюших процесс старения реального изделия. Однако при этом приходится рассматривать процессы переноса через гетерогенный материал-композит-веществ среды и продуктов реакции. Поэтому исследование кинетических особенностей старения следует вести с учетом внутренней структуры материала пористости и структурно-группового распределения пор. [c.9]

Оценка показателей долговечности и безотказности. Для оценки покавателей долговечности ЭП могут быть также использованы -методы статистического прогнозирования, однако при ресурсе изделий менее 500 ч предпочтение имеюг методы оценки, основанные па результатах испытаний изделий до предельного состояния работоспособности. При оценке показателей долговечности ЭП по результатам испытаний выборки изделий до предельного состояния может быть использовано. следующее эмпирическое соотношение [17] [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология