СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 2
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВЕРЯТНОСТИ 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ПРИ ЗАДАННОМ ЗАПАСЕ ПРОЧНОСТИ. 9
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 12

ВВЕДЕНИЕ

Совершенство методов и средств диагностики позволяет обнаруживать в элементах конструкций дефекты различного происхождения. В связи с этим возникает задача о допустимости обнаруженных дефектов с точки зрения нормального функционирования и безопасной работы ДЛА. Ситуация, связанная с необходимостью прогнозирования разрушения элементов ДЛА, а также с оценкой риска эксплуатации в условиях неполноты и неопределенности информации о качестве и состоянии ДЛА, является постоянно действующим фактором. Одним из возможных способов реализации прогноза в условиях неопределенности исходной информации является вероятностный подход.

Пусть на некотором участке конструкции имеются дефекты различных типов
(объемные и трещиноподобные поверхностные и подповерхностные дефекты, поры, непровары, коррозионные и эрозионные язвы и т.п). Рассмотрим в начале дефекты одного типа. Системой контроля дефект этого типа критического размера l* будет или обнаружен с вероятностью Р1(l*), или не обнаружен с вероятностью с вероятностью Н1(l*)=1-Р1(l*). В первом случае условная вероятность отказа будет равна нулю, т.к обнаруженный дефект критического размера должен быть либо устранен, либо приняты меры для остановки его дальнейшего роста, либо должен быть заменен элемент конструкции с обнаруженным критическим дефектом. Во втором случае условная вероятность отказа равна 1, а безусловная вероятность отказа совпадает с вероятностью
Н1(l*) необнаружения критического дефекта. При наличии ансамбля дефектов одного типа вероятность отказа определяется вероятностью Н(l) необнаружения хотя бы одного дефекта с критическим размерами.

Таким образом для оценки вероятности отказа конструкции по результатам диагностического контроля нужно уметь вычислять вероятность необнаружения опасных дефектов Н(l).

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВЕРЯТНОСТИ

Пусть процесс обнаружения дефектов состоит из независимых событий, т.е. обнаружение одного дефекта не влияет на процедуру обнаружения других дефектов. Если это условие выполнено, то множество дефектов образует
Пуассоновский поток. Для этого потока вероятность необнаружения к дефектов
Qk(l) вычисляется по формуле (1):

[pic] (1)

Здесь v(l)- математическое ожидание числа необнаруженных в результате контроля дефектов размером больше l. Тогда вероятность Н(l) необнаружения хотя бы одного дефекта размером больше l вычисляется как:

[pic] (2)

Обозначим через ?(l) математическое ожидание общего числа дефектов определенного типа, размер которых превышает l. Если через Pa(l) обозначить вероятность обнаружения одного дефекта размером больше l, то (2) будет выглядеть так:

[pic] (3)

Т.к в результате контроля можно подсчитать только обнаруженные дефекты, то их математическое ожидание очевидно равно:

K(l)=?(l)- v(l)= ?(l)*Pa(l),

Откуда с учетом [3] следует, что:

[pic] (4)

В итоге для вероятности Н(l) получим :

[pic] (5)

В формулы (3) – (5) входит вероятность Pa(l) обнаружения наугад взятого дефекта размером больше l. Эта вероятность зависит от вероятности P*(l) обнаружения дефекта размером l, локализованного в месте измерения, а также от распределения дефектов по размерам (2):

[pic] (6)

Здесь F(l)- функция распределения дефектов по размерам, p(l)=dF(l)/dl- соответствующая плотность вероятности.

Вероятность P*(l) оценивается путем испытаний на эталонных образцах с заданным числом дефектов определенного размера.

Ее статистическая оценка равна отношению числа обнаруженных дефектов заданного размера к их общему числу. Очевидно, что для каждого метода измерений и для каждого типа дефектов имеется свой порог обнаружения l0, для которого дефекты размером l*: [pic]. При известных законах распределения p1(l,t) и pl*(l*), определяемым по формулам (12) и (14), эта вероятность находится как

[pic] (15)