Любое производство требует значительных затрат на апробацию, анализ и внедрения новых методов прогнозирования отказа или исследование поведения работы существующих конструкций деталей. Это может быть упрочнение материалов, изменения производственной программы, химический состав материала. Исследованию подвергаются детали, техническое состояние (ТС) которых определяет состоянием рабочего органа [1]. Чтобы учесть все факторы и в кратчайшие сроки провести исследования механизма в нагруженном состоянии была разработана система имитационного моделирования работы детали. Исследование проводилось на основе собранной статистики полученной на основании диагностики или агрегатного журнала по аналогичным деталям.
        Известно, что изменение ТС детали носит стохастический характер. Это дает нам право использовать для описания ресурса детали закон распределения, параметризация которого предполагает определение его вида и параметров из статистики, представленной потоком ресурсов. В случае моделирования ТС детали этот поток формируется из данных о сроках отказов и может быть представлен в виде матрицы:

        Использование закона распределения для изменения ТС каждой детали позволит получить тренд из закона изменения ТС Y=f(t) (рисунок 1а), на основании которого с определенной вероятностью можно моделировать различные законы изменения ТС. В процесс моделирования использовалась кривая скорости износа I=f(Y) (рисунок 1б), при этом для обработки статистических данных преобразование выполнялось численным методом. Для интервала между двумя точками, определяют среднее значение:
        технического состояния:

        На деталь оборудования действует значительное число относительно равноправных факторов. Это позволяет использовать нормальный закон распределения для моделирования ТС этой детали. В теории надежности нормальное распределение принимают как распределение наработок на отказ вследствие старения и износа, когда коэффициент вариации ресурса не превышает 1/3.
        Для нормального закона дифференциальная функция распределения f(t) определяет для каждого значения t вероятность события, состоящего в том, что случайная величина примет значение меньше t. Она имеет следующий вид:

где s_N, t_N - параметры нормального закона распределения, соответственно характеризующие среднее значение ресурса и его разброс.
        Коэффициент вариации где n_N определяется отношением параметров закона:

        Процесс моделирования ТС детали можно представить как последовательное решение задач, в виде блок схемы (рисунок 2).

Например, для точки перегиба Y_E определяется закон распределения и коэффициент вариации в двух направлениях. Так относительно оси скорости износа и относительно оси величины износа. Это дает возможность наложить на одну точку две случайные сгенерированные величины, что в свою очередь позволяет получить уникальную кривую ТС детали. Аналогично проводилось нахождение законов распределения и коэффициент вариации для остальных величин входящих в формулу скорости износа.

Результатом является сгенерированная функция изменения ТС детали I=f(Y). Полученную кривую аппроксимируем полиномом 6-й степени. В блоке "Проверка точности аппроксимации" выполняется оценка экспериментально полученной функцией и на основе ее аппроксимированной функции с использованием коэффициента корреляции на адекватность повторения кривой скорости износа. Переход от функции I=f(Y) к Y=f(T) выполнен путем простого преобразования в блоке "Переход от функции скорости износа к ТС детали".
        Проведение эксперимента с использованием моделирования ТС потребовал выполнить ряд последовательных действий. Первым действием являлось разработка компьютерной программы, реализующей функции исследуемой задачи. Такая программа имеет имя "model" в которой реализованы все свойства исследуемой задачи. В программной реализации принято:

•         для каждого нового значения моделируется вся кривая ТС детали;
•         количество исходных кривых ТС должно превышать 30. Это ограничение связано с использование нормального закона;
•         программа "model" может использовать значения переменных Y и T, а так же данные агрегатного журнала;
•         в программе "model" может моделировать бесконечное множество кривых ТС детали.

        Выводы. Разработанная программа моделирования ТС детали при эксплуатации обеспечивает получение данных о изменении ТС по нескольким реализациям детали.
        К программе можно подключить для проведения исследований любую задачу использующую данные о текущем ТС детали Например, диагностическая модель.
        Имитационное моделирование реализовано на компьютере, что обеспечивает проведение любого эксперимента на виртуальной детали в течении нескольких секунд, это аналогично проведенному эксперименту на физической детали в течение нескольких месяцев, лет.

        Список литературы: 1. Седуш В.Я. Надежность ремонт и монтаж металлургических машин. К.: НМК ВО, 1992. - 368с. 2. Ченцов Н.А., Сулейманов С.Л., Ручко В.Н. Использование модели роста для аппроксимации функции скорости износа деталей механического оборудования // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Международный сб. научных трудов. - Донецк: ДонГТУ, 1999, вып.7. - 241с.