Ирина Викторовна Гадолина – кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник
Irina V. Gadolina, Candidate of Engineering, Associate Professor, Senior Researcher
Moscow
Игорь Сергеевич Майданов – инженер-технолог
Обнинск
Igor S. Maydanov, engineering technologist
Obninsk
Сергей Александрович Смелов – инженер
Обнинск
Sergey A. Smelov, engineer
Obninsk
Юлия Викторовна Суслова – лаборант
Москва
Yulia V. Suslova, lab assistant
Moscow
Целью статьи явилось создание метода включения информации о цензурированиях для уточнения оценки кривой усталости композитов. Цензурированные образцы – это не разрушившиеся к концу испытаний образцы, для которых зафиксирована некоторая наработка. Необходимо отметить, что в настоящее время исследователи часто игнорируют данные о наработках не разрушившихся к концу испытаний образцов, что не представляется оправданным с точки зрения экономии средств и надежности статистических выводов. Информация о цензурированиях весьма содержательна с точки зрения прочности, надо только иметь инструмент, чтобы ей воспользоваться. Это указывает на актуальность настоящей работы.
Метод заключается в имитационном моделировании на основе статистического метода бутстрэп, относящегося к группе методов с интенсивным использованием вычислений на компьютере. В процессе разработки метода были рассмотрены подходы, применяемые ранее (в частности, для металлов). В рассмотренном примере применения метода используются данные, взятые из литературных источников.
Результаты. Показан пример усталостных испытаний, проведенных авторами статьи, с большим количеством цензурированных образцов. Проведено сопоставление результатов, полученных с применением метода, с реальными данными. Показано, что качество статистической оценки повышается за счет применения метода. Приведены некоторые соображения по поводу инструмента механических испытаний для контроля качества. Обсуждается источник разброса данных при усталостных испытаниях.
Выводы. Применение метода поможет включить информацию о цензурированных образцах в оценку кривой усталости. Для исследователей, занимающихся экспериментальным исследованием сопротивления усталости композитных материалов, предлагаемый метод может оказаться весьма полезным. Он учитывает характерные особенности исследований прочности композитов (большой разброс свойств и отсутствие неограниченного предела усталости). Метод позволит учесть важную, но не всегда востребованную до сей поры информацию об образцах, проработавших определенное число циклов, но не разрушившихся.
The Aim of the paper is to create a method for including information on censorship for the purpose of adjusting the estimates of the S-N diagram of composite materials. Censored items are such items that did not fail by the end of testing, for which a certain operation time has been registered. It must be noted that, currently, researchers often ignore the operation time data of the items that did not fail by the end of testing, which does not appear to be justified in terms of cost saving and reliability of statistical conclusions. Censorship information is very important in terms of assessing durability. It only needs the right tool to use it.
The proposed Method consists in bootstrapping-based simulation, a method from the group of computer-intensive methods. In the process of the method’s development, the previously used approaches (for instance, as regards metals) were considered. In the examined example of the method’s application, the data was taken from literary sources.
Results. The paper shows an example of fatigue testing conducted by the authors that produced a large number of censored items. The results obtained using the method were compared with real data. It is shown that the quality of statistical estimation improves with the use of the method. The paper sets forth certain observations regarding the mechanical testing tool for quality control. The source of data dispersion associated with fatigue testing is discussed.
Conclusions. The application of the method will help include the information on censored items in the estimation of the S-N diagram. For scientists who are involved in the experimental research of the fatigue resistance of composite materials, the suggested method might prove to be quite useful. It takes into consideration the characteristic features of the strength analysis of composite materials (large properties dispersion and absence of unlimited fatigue range). The method will allow taking onto account an important, but not always so far used information on the items that operated a certain number of cycles, but did not fail.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.