Лекция № 9

обеспечивается в процессе производства и поддерживается на стадии эксплуатации. Разрабатывая

изделия, необходимо учитывать условия их эксплуатации, хранения и транспортирования, характеризующиеся воздействием внешних и внутренних факторов.
К внешним факторам относятся: действие окружающей среды и особенности эксплуатации, связанные с местом установки изделия и (или) условиями его транспортирования. Внешние воздействия могут вызвать ограничение или потерю работоспособности изделия или его составных частей в процессе эксплуатации.

воздействующие факторы (ВВФ) на следующие классы:
- механические;
- климатические;
- биологические;
- радиационные;
-

специальных сред;
- термические.

каждая группа на виды, которым соответствуют определенные типы испытаний.
Например,

класс климатических воздействий делится на группы:
- атмосферное давление;
- температура среды;
- влажность воздуха или других газов и т. д.

следующие виды:
- атмосферное (повышенное) пониженное давление;
- изменение атмосферного давления;
или
- повышенная

(пониженная) температура среды;
- изменение температуры среды и т. д.

изнашивания.
Процессы старения происходят непрерывно.
Изнашивание проявляется в процессе эксплуатации и

зависит от воздействия внешних факторов, от режимов эксплуатации и работы изделий.
Вероятность влияния внутренних факторов возрастает по мере увеличения длительности эксплуатации и при нарушении режимов работы.
Частые включения и переключения некоторых изделий могут также влиять на механическое изнашивание их конструктивных элементов.

работы, существенное влияние на тепловые режимы оказывают соотношения продолжительности работы

и перерывов. Действие внутренних факторов во многих случаях зависит от рационального проектного решения и конструкций изделий.
По времени и характеру воздействия режимы эксплуатации и работы изделий могут быть непрерывными, периодическими (циклическими), апериодическими (одноразовыми), повторно-прерывными и случайными.
Воздействия внешних и внутренних факторов на материалы, входящие в состав изделий, проявляются в основном путем адсорбционного, диффузионного, химического, коррозионного и радиационного механизмов влияния.

обратимые (восстановление свойств материала, адсорбировавшего газы своей поверхностью).
Физико-химические процессы, возникающие

в материалах, могут происходить в объеме и на поверхности изделий, в электрических цепях, в подвижных и неподвижных соединениях и деталях.
Причина - воздействие внешней энергии, превращающейся при этом из одного вида в другой.

виды энергии:
- тепловая;
- электрическая;
- электромагнитная;
- механическая;
- химическая.
Под действием энергии одного

или нескольких видов в изделиях возникают физико-химические процессы, которые могут приводить к отказам.

тепловое разрушение (потеря тепловой устойчивости, перегорание, расплавление и т.д.);
- деформация

и механическое разрушение (нарушение контактов, обрывы и короткие замыкания, нарушение механических фиксаций и т. д.);
- электрическое разрушение (пробой, нарушение электрической прочности и т. д.);
- электрохимическая коррозия;
- радиационное разрушение;
- изнашивание изделий;
- загрязнение поверхностей деталей и изделий (нарушение контактов, ухудшение зрительного восприятия информации и т.д.).

на следующие типы:
• температура, влажность, давление, температура повышенная 50…80 °С

– для аппаратуры в условиях эксплуатации и условиях хранения – пониженная температура – +5, –40 °С.
• влажность "сухая и мокрая" – пониженная и повышенная; повышенная 98 % и выше; точка росы – точка конденсации пара; наличие дождя.
• гидроустойчивость;
• повышенное и пониженное давление – не разрушение материала;
• совокупное воздействие климатических факторов – воздействие, например, температуры и влажности.

аппаратуру, материалы или изделия разделяют на испытания:
• разрушающие и неразрушающие;
•

на прочность, разрушение;
• на критическую нагрузку;
• на разрыв;
• на сжатие и изгиб;
• на кручение;
• на излом;
• на сдвиг;
• на удар;
• на воздействие вибрации – гармонической, случайной, стохастической, негармонической;
• на центробежные нагрузки или ускорения;
• испытание на прочность и жесткость.

на:
• механические макроразрушения при контакте:
1) столкновение – олени, лоси, люди,

птицы и т.д.;
2) прогрызание – мыши, термиты;
3) уничтожение;
• ухудшение эксплуатационных свойств в результате:
1) биозагрязнения;
2) биозасорения;
3) биообрастание: плесень, мох, деревья, плющ;
• биохимическое разрушение:
1) биологические повреждения в процессе питания – грибы;
2) химическое воздействие выделяющихся веществ Н2, плесень выделяет органическую кислоту;
3) физико-химическая коррозия на границе материала-организма, плесень, грызуны, микроорганизмы, вирусы и бактерии.

существенными факторами, оказывающими влияние на изделия, являются:
• глубокий космический вакуум;
•

корпускулярное излучение (потоки ядер геля);
• метеорные частицы;
• захламленность космоса;
• радиационные пояса земли (воздействия электромагнитных полей высокой мощности);
• перепад температур на солнечной и теневой стороне (–90; +120°) – на орбите.

совокупностью воздействий космической среды, к которым относятся: глубокий вакуум, невесомость,

температура, электромагнитные и корпускулярные излучения, наличие метеорных частиц, магнитных и гравитационных полей планет и звезд.
Воздействие факторов космического пространства на конструкционные материалы и элементы изделий происходит на фоне определяющего фактора – давления глубокого космического вакуума, обусловленного сильной разреженностью среды. Глубокий вакуум характеризуется длиной свободного пробега молекул газа, соизмеримой с характеристическими линейными размерами космического аппарата или испытательной вакуумной камеры.

космических условий выделяют три среды: межзвездную, межпланетную атмосферу планет и

их спутников.
Межзвездная среда состоит из межзвездного газа и мельчайших твердых частиц – пыли, заполняющих пространство между звездами в галактиках. Газ почти равномерно перемешан с пылью. Она вблизи Солнца переходит в межпланетную среду.
Межпланетная среда заполняет пространство между планетами Солнечной системы. Она состоит из расширяющегося вещества солнечной короны (примерно 90 % составляют ионизированные атомы водорода и около 9 % – атомы гелия), несущего увлекаемое веществом магнитное поле.

относятся:
испытания на теплоустойчивость;
испытания на холодоустойчивость;
испытания на воздействие инея и росы;
испытания

на воздействие повышенной влажности воздуха
испытания на воздействие атмосферного давления (пониженного и повышенного;
испытания на воздействие солнечного излучения;
испытания на воздействие пыли;
испытания на воздействие повышенного гидростатического давления;
испытания на воздействие соляного тумана;
испытания на внешние воздействия воды;
испытания на ветроустойчивость.

относятся:
испытания на воздействие плесневых грибов;
испытания на воздействие термитов;
испытания на воздействие

моли;
испытания на воздействие грызунов.

относятся:
испытания на виброустойчивость и вибропрочность;
испытания на ударную прочность и устойчивость;
испытания

на воздействие линейных нагрузок;
испытания на воздействие акустического шума;
испытания на растяжение;
испытание на сжатие;
испытание на изгиб;
испытание на кручение;
испытание на срез.