Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ИНФОРМАТИКА

Моделирование и статистическая обработка испытаний на усталость

miya_pal 210 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 34 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 22.09.2018
Проведение реальных испытаний материалов на усталость требует слишком больших затрат времени; весьма трудоемки и вычисления при обработке результатов этих испытаний. В данной работе рассмотрено отношение «деформация – долговечность», которое может быть корректно построено при помощи прямой для заданного интервала деформации. Рассмотрены элементарные процедуры, которые сегодня отражают хорошие рекомендации в моделировании и анализе. Тем не менее, вследствие того, что актуальное отношение «деформация – долговечность» построено при помощи прямой только в пределах заданного интервала деформации, существуют альтернативные методы построения кривой.
Введение

В течение многих лет проводились испытания на образцах, имеющих простые геометрические формы, в попытках охарактеризовать усталостные свойства конкретных материалов. Испытания на усталость проводились по многим причинам. Основная информация кривой усталости может быть необходима для проектирования или для оценки различий между материалами. Влияние термической обработки, механической обработки или ориентации материала также могут быть изучены с помощью сравнительного тестирования на усталость. Многие типы машин и образцов конструкций были использованы для оценки усталостных данных. Типы машин делят на механические, электромеханические, гидравлические, и ультразвуковые. Образцы разрабатывались для тестирования в циклическом растяжении и/или сжатии, изгибе и кручении. Целью работы является изучение метода статистического моделирования результатов испытаний на усталость в широком диапазоне амплитуды деформации. Задачи работы: 1) Изучить математические модели кривых усталости с пределом выносливости. 2) Изучить вероятностные распределения, используемые для описания результатов испытаний на усталость: нормальное, логнормальное и распределение Вейбулла. 3) Изучить методы статистического моделирования указанных распределений. 4) Изучить методы имитационного моделирования кривой усталости в широком диапазоне деформаций. Для исследования явления усталости материалов проводится испытание ряда одинаковых образцов при различных уровнях нагрузки. При испытании одного образца получается одна точка в системе координат «деформация – число циклов до разрушения». Проведя некоторое количество испытаний, получается семейство точек и проводится статистическая обработка результатов, с помощью которых можно построить кривую усталости. Кривая усталости описывает способность материала сопротивляться усталостному нагружению. Она позволяет прогнозировать долговечность элементов конструкций и деталей машин, находящихся под воздействием переменных во времени нагрузок. Исследование области упругопластического деформированного состояния и прогнозирование динамики развития трещин при малоцикловом нагружении материалов является актуальной задачей обеспечения надежности авиационных конструкций. Решению этой задачи посвящены фундаментальные исследования В. Вейбулла, П.С. Шевелько, М.Н. Степнова и многих других ученых. Материалы, которые создают ученые и конструкторы, увеличили долю использования статистических анализов при интерпретации усталостных данных. Статистический анализ применяется, когда имеющиеся данные можно корректно принять за случайную выборку некой особенной заданной совокупности или генеральной совокупности рассматриваемого материала при особых условиях испытания, и требуется либо получить характеристики материала, либо спрогнозировать рабочие характеристики будущих случайных образцов материала в сходных условиях испытания, либо и то и другое. Цель статистической обработки результатов испытаний на усталость – установить вид функциональной зависимости между амплитудой деформации и долговечностью. В данной работе рассматривается метод моделирования и статистической обработки результатов испытаний на усталость, связанных с анализом экспериментальных данных. Это метод может обеспечить при минимальных затратах надежное определение средних значений исследуемых характеристик и их дисперсий, обоснование функций распределения и оценки ее параметров. Рассматриваемый метод моделирования испытаний и статистического анализа их результатов предназначены для решения вопросов, связанных с рациональным выбором материала при проектировании, обоснованием расчетных характеристик, установлением оптимальных режимов технологии производства деталей, организацией статистического контроля технологических процессов. В работе не рассматриваются теоретические вопросы, связанные со свойствами оценок, выводом распределений, выводом формул.
Содержание

Введение 1 Глава 1. Механические испытания материалов на усталость. 3 1.1 Основные понятия, используемые в работе 4 1.2 Кривая усталости 6 Глава 2. Вероятностные распределения 10 2.1 Нормальное распределение 10 2.2 Логнормальное распределение 16 2.3 Распределение Вейбулла 18 Глава 3. Статистическое моделирование случайных величин и кривой усталости 23 Заключение 31 Список использованных источников 32
Список литературы

Агамиров Л.В. Методы статистического анализа результатов научных исследований. – М.:Машиностроение,1987. – 82 с. Багмутов В.П., Водопьянов В.И., Кондратьев О.В.Испытания металлов на усталость. – Волгоград :ВолгГТУ,, 2001. – 20 с. Буховец А.Г., Москалев П.В., Богатова В.П., Бирючинская Т.Я.Статистический анализ данных в системе R. – Воронеж:ВГАУ,2010. – 124 с. Гольцев В.Ю., Пирогов Е.Н. Методы механических испытаний и механические свойства материалов. – М.:МИФИ,2008. – 160 с. Губин В.И., Осташков В.Н. Статистические методы обработки экспериментальных данных. – ТюмГНГУ, Тюмень, 2007. – 202 с. Давыдов А.Р., Кривошеева Е.А., Имитационное моделирование нелинейной регрессионной зависимости -Пермь:ПНИПУ, 2016.-8 с. Зарядов И.С. Ввдение в статистический пакет R. – Москва: РУДН. – 207 с. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. – М.:ФИЗМАТЛИТ,2006. – 816 с. Паршев С.Н., Столярчук А.С.Статистическая обработка результатов испытаний на изнашивание. – Волгоград:ИУНЛ ВолгГТУ,2010. – 15 с. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний. – М.:Машиностроение,1985. – 232 с. Терентьев В.Ф. Теория и практика повышения надежности и работоспособности конструкционных металлических материалов. – Ульяновск:УлГТУ,2010. – 268 с. Федин С.С., Зубрецкая Н.А. Прогнозирование вероятностных характеристик усталостного разрушения авиационных конструкций в условиях ограниченного объема информации//Системы обработки информации, 2009,выпуск 6(80). – С. 122-126.
Отрывок из работы

Глава 1. Механические испытания материалов на усталость. Испытания на усталость могут быть прямыми и косвенными. Если конечная цель испытаний на усталость – определение долговечности, то испытания относят к прямым испытаниям. Испытания являются косвенными, если строят кривую усталости и определяют на ее основании предел выносливости. Для испытаний на усталость характерен большой разброс результатов. Причина этому – большое число факторов, влияющих на сопротивление усталостному разрушению. Основными факторами, определяющими рассеяние ре¬зультатов испытаний на усталость, являются макро- и микронеоднородность струк¬туры конструкционных материалов, неоднородность качества поверхности образцов и элементов конструкций, колебания в условиях испытаний (среда, температура и пр.). Разброс характеристик сопротивления усталостному разрушению зависит также от состояния испытательного оборудования и квалификации обслуживающего персонала, однако при соблюдении основных требований к постановке и проведению испытаний влияние последних факторов на рассеяние результатов оказывается незначительным. В связи с большой длительностью и высокой стоимостью испытаний на усталость вопросы планирования приобретают большую актуальность. При косвенных испытаниях планирование предусматривает не только определение необходимого объема серии образцов или элементов конструкций для оценки усталостных свойств с заданной степенью точности, но и оптимальное распределение этой серии на отдельные группы, испытуемые при различных уровнях нагрузки, и определение рационального числа групп. В качестве критериев при планировании испытаний на усталость, помимо точности оценки характеристик сопротивления усталости, можно принимать также стоимость и полное время испытаний. Часто возникает необходимость одновременного использования нескольких критериев. Реальные материалы неизбежно имеют внутренние неоднородности строения и химического состава. Поэтому полученные в результате испытаний механические характеристики будут несколько различаться даже при соблюдении всех правил по точности измерений, размерам образцов и идентичности условий испытаний. Таким образом, определяемая при испытаниях механическая характеристика носит стохастический характер –она может принимать те или иные возможные значения с определенной вероятностью. Если определиться с этой вероятностью и установить закон распределения данной случайной величины, то можно найти ее среднее значение, доверительный интервал и др. Основной задачей статистической обработки результатов испытаний является оценка характеристики генерального распределения по результатам измерения, полученным на ограниченном количестве образцов. Эти экспериментальные результаты представляют собой часть генеральной совокупности, которую называют выборкой.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg