Износ (ржавление, гниение, старение) – изменение прочности конструкции или ее элементов во времени. Если прочность R – случайная величина, то при наличии износа ее следует считать случайной функцией времени .
Запишем: , (9.10)
где – случайная функция резерва прочности.
Отказом будет являться переход случайной функции через нуль в отрицательную область <0).
При отсутствии взаимной корреляционной связи между и (т.е. и независимы и их взаимная корреляционная функция ) математическое ожидание случайной функции (как детерминированной функции аргумента ):
. (9.11)
Автокорреляционная функция для :
. (9.12)
Дисперсия для функции при :
. (9.13)
Аналогично временная плотность вероятности того, что <0:
, (9.14)
где , вместо аргумента – значение 0; – совместное распределение значений и ее производной в данный момент времени. Знак минус указывает на то, что выбросы происходят в отрицательном направлении.
. (9.15)
Если приближенно считать, что случайные ординаты и функций и – независимые случайные величины, то
|
|
, (9.16)
где – математическое ожидание отрицательной величины для данного момента времени; зависит от , так как – математическое ожидание отрицательной скорости изменения случайной функции .
Если износ практически отсутствует, то прочность не зависит от времени и представляет собой не случайную функцию, а случайную величину . При этом:
(9.17)
и, соответственно, ; . (9.18)
Далее: , так как . (9.19)
И тогда функция надежности конструкции (вероятность нераз-рушения за период ):
, (9.20)
где – интегральная функция распределения резерва прочности в начальный момент времени , (т.е. при , представляющая собой вероятность разрушения в начальный момент времени или вероятность мгновенного отказа).