Надежность технических систем и техногенный риск. Ветошкин А.Г. - 38 стр.

происходят или могут происходить в процессе эксплуатации изделия. Эти зависимости на-
зываются законами старения.
     Законы состояния можно разделить на статические, когда в функциональную зависи-
мость, описывающую связь между входными и выходными параметрами, фактор времени не
входит, и на переходные процессы, где учитывается изменение выходных параметров во
времени.
     Типичными примерами статических законов состояния могут служить закон Гука, за-
кон теплового расширения твердых тел и др. На основании этих законов получены расчет-
ные зависимости для решения различных инженерных задач.
     Статические законы, описывающие изменения состояния изделия, хотя и не включают
фактор времени, но могут быть использованы для расчетов надежности, если известны изме-
нения характеристик изделия в процессе эксплуатации.
     Законы состояния, описывающие переходные процессы, например колебания упругих
систем, процессы теплопередачи и другие, хотя и включают фактор времени, но также не
учитывают изменений, происходящих при эксплуатации изделий. Обычно они относятся к
категории быстропротекающих процессов или процессов средней скорости. Лишь при из-
вестном изменении уровня внешних воздействий их можно использовать для решения задач
надежности.

                                5.3.3. Законы старения

      Основное значение для оценки потери изделием работоспособности имеет изучение за-
конов старения, которые раскрывают физическую сущность необратимых изменений, проис-
ходящих в материалах изделия. Хотя законы старения всегда связаны с фактором времени, в
некоторых из них время непосредственно не фигурирует, так как в полученных зависимостях
отыскивается связь с другими факторами (например, энергией), которые, в свою очередь,
проявляются во времени. Такие зависимости будем называть законами превращения.
      Типичным примером законов превращения могут служить зависимости, описывающие
процессы коррозии. Вывести закономерности, непосредственно отражающие изменение ве-
личины коррозии во времени, трудно: во-первых, в результате поливариантности коррозий-
ных процессов, когда большое число факторов оказывает одновременно и часто противопо-
ложное действие на интенсивность повреждения, и во-вторых, коррозия может быть не толь-
ко равномерно распределенной по поверхности металла (например, в виде окисной пленки),
но и носить локальный характер (местная коррозия) или проявляться в виде межкристаллит-
ной коррозии.
      Для оценки возможности возникновения и интенсивности коррозионного процесса
применяют законы химической термодинамики.
      Применение физико-химических закономерностей для оценки интенсивности протека-
ния процессов химической коррозии является типичным подходом к анализу сложных явле-
ний старения и разрушения материалов.
      Хотя для прогноза поведения изделия при эксплуатации и для выбора оптимальных
решений желательно было бы иметь непосредственные зависимости протекания данного
процесса старения во времени, сложность явления не позволяет на данном этапе получить
эту закономерность.
      Поэтому используются, физические и химические законы, отражающие наиболее суще-
ственные стороны процесса и показатели, по которым можно косвенно судить об интенсив-
ности процесса.
      Законы старения, оценивающие степень повреждения материала в функции времени,
являются основой для решения задач надежности. Они позволяют прогнозировать ход про-
цесса старения, оценивать возможные его реализации и выявлять наиболее существенные

                                          39