Надежность механизмов и корпусов судов: монография

В монографии на основе единого структурно-энергетического подхода впервые наиболее полно обобщены теоретические и практические аспекты износостойкости и долговечности широкого круга материалов, покрытий и деталей машин при коррозийно-кавитационной, гидро- и абразивной эрозии, а также при изнашивании трибосопряжений в условиях трения скольжения и качения.
Подробно рассмотрены вопросы прочности и надежности корпусных конструкций речных и морских судов. На основе теоретических моделей, результатов стендовых и натурных испытаний разработаны инженерные методы расчета ресурса судовых гребных винтов, ответственных деталей двигателей внутреннего сгорания, центробежных грунтонасосов, корпусов судов и другого оборудования.
Отмечен вклад отечественных и зарубежных ученых в развитие нового перспективного научного направления — прогнозирования надежности машин и механизмов по структурно-энергетическим критериям и приведен ряд примеров успешного решения задач повышения ресурса конкретного оборудования.
Книга предназначена для специалистов по эксплуатационной надежности ответственного оборудования различных отраслей промышленности, научно-исследовательских и проектных институтов, заводов и ремонтно-эксплуатационных предприятий.
Материал может быть использован преподавателями, аспирантами и студентами старших курсов вузов при изучении дисциплин, связанных с надежностью машин и механизмов.
Содержание
Введение
Глава 1. Современные представления о критериях эрозионной стойкости материалов
Критерий износостойкости при абразивной эрозии
Критерий износостойкости при кавитационной эрозии
Износостойкость материалов при кавитации в зависимости от легко определяемых механических и кинетических характеристик
Глава 2. Структурно-энергетические модели изнашивания материалов
Поведение жидкости и твердого тела при микроударном воздействии внешней среды
Вывод формулы для критической скорости деформации материалов
Энергетический критерий износостойкости
Учет хрупкости изнашиваемых материалов
Влияние масштабных эффектов на износостойкость и долговечность материалов
Глава 3. Структурно-энергетическая модель изнашивания деталей при трении скольжения
Особенности изнашивания цилиндровых втулок судовых двигателей
Структурно-энергетическая модель изнашивания материалов при трении скольжения
Сопоставление теоретической модели изнашивания материалов с результатами лабораторных исследований
Глава 4. Моделирование надежности ведущих деталей двигателя
Изнашивание плазменных покрытий при трении скольжения
Глава 5. Основные закономерности кавитационной эрозии материалов и покрытий
Особенности моделирования эрозии материалов
Установки для эрозионных испытаний образцов
Анализ результатов эрозионных испытаний металлов
Глава 6. Основные закономерности гидроабразивного и ударно-абразивного изнашивания наплавочных материалов
Исходная модель контактного взаимодействия
Единичный объем наклепанного металла
Уравнение гидроабразивного изнашивания
Влияние на износ крупности абразивных частиц
Влияние на износ угла атаки абразивных частиц
Влияние на износ скорости удара абразивных частиц
О взаимосвязи структурно-энергетических критериев с эрозионной стойкостью металлов
Глава 7. Повышение надежности быстроизнашиваюшихся деталей наплавочными материалами
Закономерности абразивной эрозии наплавок
Оценка износостойкости наплавочных материалов по энергетическому критерию
Испытания существующих наплавочных материалов
Глава 8. Структурно-энергетическая модель (СЭМ) изнашивания (the structure-energy model of wear)
СЭМ изнашивания материалов и покрытий при кавитационной эрозии, гидроабразивном изнашивании, при трении скольжения с заеданием (схватыванием)
Некоторые результаты исследований надежности материалов и оборудования при изнашивании
Глава 9. Надёжность судовых энергетических установок
Основные понятия и определения теории надёжности
Структурно-энергетический подход при моделировании повреждаемости материалов с гетерогенной структурой
Моделирование надежности (износа) деталей на основе структурно-энергетического подхода
Глава 10. Надежность корпусов судов
Основные понятия
Вероятностная модель отказов
Моделирование надежности по обеспечению общей и местной прочности корпуса судна
Заключение
Библиографический список по главам