Анализ расчета динамической усталости
F.1 Размер образца и количество образцов в группе
F.1.1 Размер образца
Испытание по определению разрывного усилия является статистическим. Большое число отдельных волокон, каждое из которых является представителем определенной группы, должно быть испытано с целью определения разрывного усилия. Результат выдается для всей группы в виде вероятностного распределения.
Количество образцов в испытательной группе и измерительная база образца определяют степень представительства определенной группы и разброс измеренной вероятности. Измерительная база также влияет на результат, т.к. измеряемая величина разрывного усилия уменьшается при увеличении измерительной базы волокна.
F.1.2 Количество образцов в группе
На практике при проведении испытания при разных скоростях растяжения не могут быть получены результаты с одинаковыми значениями разрывного усилия. Необходим отбор образцов для расчета среднего значения разрывного усилия. Ширина доверительного интервала определяется разбросом значений разрывных усилий при различных скоростях растяжения. Поэтому доверительный интервал характеризует точность испытаний на усталость и не является характеристикой волокна.
В таблице F.1 приведен типовой доверительный интервал для различных комбинаций динамического параметра стойкости к коррозии в напряженном состоянии , угла наклона графика распределения Вейбулла и количества образцов для различных скоростей растяжения. Эти результаты получены методом Монте Карло - имитацией идеального распределения Вейбулла в сочетании с характеристикой усталости, определенной уравнением (А.1) приложения А. Имитация проводилась при четырех скоростях растяжения, разделенных по порядку величины.
Таблица F.1 - 95%-ный доверительный интервал для
Действительное значение | Угол наклона графика распределения Вейбулла | Количество образцов в испытательной группе в зависимости от скорости растяжения | |||
15 | 30 | 45 | 60 | ||
10 | 15 | 8,7-11,0 | 9,3-10,8 | 9,5-10,5 | 9,5-10,5 |
30 | 9,5-10,5 | 9,6-10,4 | 9,7-10,3 | 9,8-10,3 | |
60 | 9,7-10,3 | 9,8-10,2 | 9,9-10,2 | 9,9-10,1 | |
90 | 9,8-10,2 | 9,9-10,1 | 9,9-10,1 | 9,9-10,1 | |
20 | 15 | 16,7-24,0 | 17,6-23,2 | 18,3-22,6 | 18,4-22,0 |
30 | 18,2-22,0 | 18,9-21,6 | 19,5-22,6 | 19,2-21,0 | |
60 | 19,1-21,1 | 19,5-20,9 | 19,8-20,5 | 19,6-20,5 | |
90 | 19,5-20,8 | 19,6-20,7 | 19,8-20,5 | 19,8-20,4 | |
30 | 15 | 22,8-39,2 | 24,9-37,1 | 26,2-35,5 | 26,6-34,4 |
30 | 26,0-34,1 | 27,3-33,3 | 28,0-32,7 | 28,3-32,3 | |
60 | 28,0-32,0 | 29,2-31,2 | 29,4-31,0 | 29,2-31,2 | |
90 | 28,7-31,4 | 29,2-31,2 | 29,4-31,0 | 29,3-30,8 | |
50 | 15 | 33,2-80,6 | 37,5-72,3 | 40,5-67,3 | 41,5-63,7 |
30 | 40,0-62,2 | 43,0-59,8 | 45,0-57,7 | 45,6-56,4 | |
60 | 44,6-55,8 | 46,5-54,7 | 48,1-53,8 | 47,9-53,3 | |
90 | 46,4-53,9 | 47,8-53,3 | 49,1-52,7 | 49,0-52,3 | |
100 | 15 | 49,8-380,0 | 60,8-258,7 | 68,5-198,0 | 71,2-170,7 |
30 | 67,1-162,3 | 76,1-147,7 | 81,5-135,1 | 83,9-129,7 | |
60 | 81,5-125,8 | 87,2-120,7 | 90,4-116,2 | 92,2-114,4 | |
90 | 87,4-123,2 | 91,7-113,8 | 93,9-110,8 | 95,2-110,0 |
F.2 Числовой алгоритм для расчета динамического параметра стойкости к коррозии в напряженном состоянии
По данному алгоритму рассчитывают и 95%-ный доверительный интервал гомологичным среднеквадратическим методом. Использование данного алгоритма ограничено испытаниями, в которых одинаковое число образцов в испытательной группе установлено для разных скоростей растяжения.
- j-e разрывное усилие на i-й скорости растяжения;
- скорость изменения напряжения при i-й скорости растяжения.
Пусть для i=1,…, L, число скоростей растяжения, и для j=1, …, , количество образцов для каждой скорости растяжения.
Пусть .
Пусть . Пусть . Пусть .
Пусть . Пусть.
Пусть .
.
Пусть ,