Методика приблизительного прогнозирования Боинга

Данный метод испытаний стандартизован ISO15107. Для таких испытаний используют метод расщепления клином при следующих режимах: выдержка 1 час при температуре 35°С в атмосфере, насыщенной влагой (используются длинные образцы, размером 12×3 см). Если размеры трещины меньше 2,5 мм (0,1 дюйм), принимают, что клеевое соединение обладает требуемой долговечностью при температурах окружающей среды и относительной влажности 50%. Если трещина распространяется более чем на 6,3 мм (0,25 дюйма), клеевое соединение признается неработоспособным в этих условиях. Приблизительность получаемых в результате использования таких экспериментальных данных расчетов связана с тем, что рассматриваются только два крайних размера трещины и не учитываются возможные промежуточные значения.

Точное прогнозирование основано на знании точных значений скорости изменения свойств клеевых соединений. Методика экспериментальных исследований в этом случае, основана на использовании нескольких режимов ускоренного старения. Для каждого из режимов определяют скорость старения и далее, сравнив между собой результаты нескольких режимов испытаний, строят корреляционные зависимости, которые позволяют более точно рассчитать значения долговременной прочности.

Пример использования методики точного прогнозирования. Уравнение Аррениуса позволяет определить константу скорости химической реакции при определенной температуре. Получаемые при таких расчетах данные являются достаточно достоверными. Если использовать методы планирования эксперимента и на основании этих результатов построить корреляционные зависимости скорости старения от режимов ускоренных испытаний, то в этом случае будут получены более точные результаты константы скорости химической реакции. Пример нескольких режимов испытаний приведен ниже.

  • 80 °С и влажность = 70, 80, 90 и 100%;
  • Влажность = 90% и 70, 80, 90 и 100°С;
  • Циклы чередования режимов испытаний можно задавать и по температуре, и по влажности.

Определяют количество циклов, при которых начинаются процессы старения клея, и изменяется прочность клеевого соединения. В результате таких экспериментов строят стандартные уравнения регрессии, которые используются для определения количества циклов при воздействии любых иных значений температур и влажности. Для определения точности полученных математических моделей применяют методики определения достоверности коэффициентов в уравнении регрессии стандартными методами теории планирования эксперимента.

Использование полученных оценок долговечности. Будем полагать, что в результате всех проведенных исследований долговечности получены определенные экспериментальные данные. К оценке этих данных следует подходить достаточно осторожно. Это в первую очередь связано с тем, что продолжительность эксперимента, как правило, составляет значительный период времени, и за это время могли произойти события, которые могут поставить под сомнение значимость полученных результатов. Это в первую очередь связано с тем, что могут быть уточнения условия эксплуатации, например, температуры, которые не соответствуют тем, что были использованы в эксперименте. В этом случае требуется либо проводить новые эксперименты, либо вводить специальные коэффициенты, которые помогали бы пересчитывать имеющиеся результаты.

Это говорит о том, что прежде чем приступать к планированию испытаний на долговечность, целесообразно уточнить информацию об условиях длительной эксплуатации склеенного изделия.

Методы приблизительного и точного прогнозирования позволяют получить полезную информацию, которая учитывается при разработке клеесборных изделий, внедрении новых клеевых материалов, при разработке новых технологий склеивания, а также при разработке новых методов контроля качества клеевых соединений. Методы испытаний ускоренного старения или в естественных условиях эксплуатации являются единственным способом определения долговечности. Для увеличения точности прогнозов широко используют вероятностные методы, которые позволяют учесть влияние погрешностей измерения и определяют достоверность полученных результатов.

Следует отметить, что среди специалистов, работающих в области разработки и внедрения технологии склеивания, вероятностные методы расчетов не получили большого распространения. Это, вероятно, связано с тем, что ведущие специалиста в области склеивания работают в авиационной и ракетокосмической промышленности. Они обладают высокой квалификацией и огромным опытом, и поэтому для них бывает достаточно просто собственных знаний и опыта, чтобы с высокой степенью точности оценить долговечность той или иной клеевой конструкции.

Знание методов точного прогнозирования позволяет не только оценивать длительную прочность клеевого соединения в тех или иных условиях эксплуатации, но и позволяет сделать следующий шаг — управлять долговечностью.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Copyright © 2017 Современные технологии обработки древесины. All Rights Reserved.
При использовании материалов сайта гиперссылка на www.technologywood.ru обязательна.