Методичні основи моделювання та оцінки надійності несучих систем транспортних засобів з урахуванням їх корозійної деградації

У статті розглядаються методичні основи комплексного підходу до моделювання та оцінки надій­ності несучих систем транспортних засобів, що працюють в умовах інтенсивної корозійної деградації. Актуальність дослідження зумовлена критичним впливом корозії на безпеку, ресурс та економічну ефек­тивність експлуатації різноманітних одиниць рухомого складу. Метою роботи є розробка інтегрованого інструментарію, що дозволяє прогнозувати зміну несучої здатності конструкцій з часом. Для досягнення мети автори використовують сучасні комп’ютерні технології та методи, включаючи системний аналіз, статистичну обробку даних про відмови, ймовірнісні моделі та комп’ютерне моделю­вання методом скінченних елементів для аналізу напружено-деформованого стану з урахуванням втрати матеріалу. Розроблений підхід інтегрує моделі корозійного пошкодження різних типів (рівномірної, піттин­гової) в загальні моделі структурної надійності. Автоматизація розрахунків за рахунок спеціального про­грамного забезпечення підвищує точність прогнозування залишкового ресурсу. Результати дослідження доводять, що ігнорування фактора корозії призводить до небезпечної пере­оцінки терміну безвідмовної роботи. Встановлено ключові параметри впливу, що дозволяють оптимізу­вати конструктивні рішення та матеріали для підвищення корозійної стійкості. Запропоновані методики становлять основу для переходу від планово-попереджувального технічного обслуговування до стратегії, заснованої на фактичному стані конструкції, що значно підвищує безпеку та економічну ефективність у сфері транспортних технологій. Розробки мають широкий потенціал для впровадження при проекту­ванні, виробництві та експлуатації різних видів транспорт них засобів.

The article presents on methodological foundations for a comprehensive approach to modeling and assessing the reliability of load-bearing systems in vehicles operating under conditions of intensive corrosive degradation. The relevance of the study is determined by the critical impact of corrosion on the safety, service life, and economic efficiency of various rolling stock units. The aim of the work is to develop an integrated toolkit that allows predicting changes in the load-bearing capacity of structures over time. To achieve this goal, the authors utilize modern computer technologies and methods, including systems analysis, statistical processing of failure data, probabilistic models, and computer modeling using the finite element method to analyze the stress-strain state considering material loss. The developed approach integrates models of various types of corrosion damage (uniform, pitting) into general structural reliability models. The automation of calculations through specialized software enhances the accuracy of residual life prediction. The study results prove that ignoring the corrosion factor leads to a dangerous overestimation of the mean time between failures. Key influence parameters have been established, enabling the optimization of design solutions and materials to improve corrosion resistance. The proposed methodologies form the basis for transitioning from scheduled preventive maintenance to a condition-based strategy, significantly enhancing safety and economic efficiency in the field of transport technologies. The developments have broad potential for implementation in the design, production, and operation of various types of transport vehicles.