3.2.1 Качество продукции (изделия) закладывается на стадии разработки, обеспечивается в процессе производства и поддерживается на стадии эксплуатации. Разрабатывая продукцию (изделие), необходимо учитывать условия эксплуатации, хранения и транспортирования, характеризующиеся воздействием внешних и внутренних факторов [из 3.2(1) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.2 К внешним факторам относят действие окружающей среды и особенности эксплуатации, связанные с местом размещения продукции (изделия) и (или) условиями его транспортирования. Указанные внешние воздействия могут вызвать ограничение или потерю работоспособности продукции (изделия) или его составных частей в процессе эксплуатации [из 3.2(2) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.3 Внутренними факторами являются процессы старения и изнашивания. Процессы старения происходят непрерывно, причем они совершаются как во время работы, так и во время хранения и транспортирования изделий. Изнашивание проявляется в основном в процессе эксплуатации и зависит от воздействия внешних факторов, от режимов эксплуатации и работы изделий. Вероятность влияния внутренних факторов возрастает по мере увеличения длительности эксплуатации и при нарушении режимов работы, которые могут характеризоваться частотой включений и переключений, вызывающей в изделиях переходные процессы; перенапряжение; толчки и т.д. Частые включения и переключения некоторых изделий могут также влиять на механическое изнашивание их конструктивных элементов. В изделиях, предназначенных для циклических режимов работы, существенное влияние на тепловые режимы оказывают соотношения продолжительности работы и перерывов. Действие внутренних факторов во многих случаях зависит от схемы и конструкции изделия [из 3.2(3) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.4 По времени и характеру воздействия, режимы эксплуатации и работы изделий могут быть:
- непрерывными;
- периодическими (циклическими);
- апериодическими (одноразовыми);
- повторно–прерывными;
- случайными.
В классификациях факторы обычно группируют по какому–либо признаку, поэтому выделяют факторы механические, климатические и т.д. [из 3.2(4) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.5 В настоящем стандарте устанавливается следующая классификация на классы внешних воздействующих факторов (ВВФ): механические, климатические, биологические, радиационные, электромагнитные, специальных сред и термические [из 3.2(5) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.6 В свою очередь каждый класс подразделяется на группы, а каждая группа на виды, которым, кстати, соответствуют определенные виды испытаний.
Пример — Класс климатических воздействий делится на группы:
- атмосферное давление;
- температура среды;
- влажность воздуха или других газов и т.д.
[из 3.2(6) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.7 Группы в свою очередь подразделяются на следующие виды:
- атмосферное повышенное или пониженное давление;
- изменение атмосферного давления или его перепады;
- повышенная и, соответственно, пониженная температура среды;
- изменение температуры среды и т.д.
[из 3.2(7) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.8 Некоторые виды, группы и классы воздействий определяются назначением изделий и их взаимодействием со средами, создаваемыми человеком в процессе его деятельности. К таким классам относятся классы ВВФ:
- специальных сред;
- радиационные;
- электромагнитные;
- термические.
[из 3.2(8) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.9 К механическим факторам относят две группы: факторы статического воздействия и факторы динамического воздействия. К факторам статического воздействия относятся следующие виды:
- растяжение;
- сжатие;
- изгиб;
- кручение;
- срез;
- вдавливание.
Очевидно, что классификация ВВФ повторяет виды деформации материалов [из 3.2(9) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.10 К механическим факторам динамического воздействия относятся такие их виды, как воздействие:
- удара;
- ускорения (линейного или углового), вызывающее перегрузки либо состояние полной или частичной невесомости;
- вибрационное;
- акустического шума.
[из 3.2(10) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.11 Среди климатических факторов обычно выделяют воздействия:
- солнечного излучения (в приповерхностных слоях атмосферы);
- влаги, содержащейся в воздухе или любой смеси газов (под влагой не обязательно понимать только пары воды — это могут быть и пары любой другой жидкости так, например, в атмосфере Юпитера роль воды, по–видимому, играет метан, во внутренней атмосфере космического аппарата эту роль может выполнять жидкое рабочее тело какой–либо из его систем, попавшее внутрь аппарата в результате протекания магистралей);
- выпадающих осадков, к которым обычно относят дождь, изморозь, снег, лед и т.п.
- атмосферы (газовый состав, наличие примесей в виде жидких и твердых аэрозолей, частиц пыли, песка);
- давления аэростатического либо гидростатического (нормального, повышенного, пониженного), его изменений или перепадов.
К климатическим факторам можно отнести и такой, фактор (механический по своей природе), как воздействие движения среды, то есть ветер, волновое движение жидкости и т.п. [из 3.2(11) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.12 В биологических факторах обычно выделяют воздействие на технические системы:
- плесневых грибов и других микроорганизмов;
- насекомых;
- грызунов.
Иногда в виде биологического фактора воздействия внешней среды могут выступать пресмыкающиеся или животные.
Целесообразно включить в этот класс факторов и воздействие человека, которое по своей разрушительности и масштабам может превзойти воздействие других биологических факторов [из 3.2(12) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.13 К радиационным факторам относят совокупность ионизирующих излучений с которыми техническая система может столкнуться в условиях нормальной эксплуатации. Это потоки ?– и ?–частиц, протонов и нейтронов; ?– Re– и УФ–излучений. Необходимо отметить, что факторы этого класса по большей части имеют техногенное происхождение [из 3.2(13) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.14 Необходимо также учитывать отдельный класс факторов воздействия — специальные среды. Имеется в виду воздействие в основном химическое, то есть воздействие кислот, щелочей, растворителей и растворов химически активных веществ [из 3.2(14) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.15 Термические воздействия в некоторых случаях рассматриваются как часть климатических воздействий, а в иных случаях их выделяют в отдельный класс. К ним относят воздействие повышенной, пониженной температуры, ее периодические (так называемое термоциклирование) и непериодические изменения [из 3.2(15) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.16 К факторам внешнего воздействия космического пространства можно отнести воздействие:
- вакуума;
- собственной внешней атмосферы космического аппарата;
- атмосферы планеты (состав и температура атмосферы);
- потоков нейтральных частиц в зависимости от их состава и скорости;
- потоков заряженных частиц, генерируемых в атмосфере планеты;
- «солнечного ветра»;
- солнечного космического излучения;
- электромагнитного излучения солнца (обычно весь спектр его электромагнитных излучений разбивают на ряд участков);
- отраженного планетой солнечного излучения;
- собственного теплового излучения планеты (косвенно этот фактор характеризует температуру грунта планеты и степень его черноты);
- галактических космических излучений;
- потоков межпланетной пыли и метеорных частиц;
- магнитного поля планеты;
- вмороженного магнитного поля «солнечного ветра» и т.д.
[из 3.2(16) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.17 Иногда одновременное действие нескольких факторов классифицируется как независимый фактор, так одновременное воздействие вибрации и ударного нагружения классифицируется как тряска — еще один вид механической нагрузки на технические объекты.
Классификация, приведенная выше, не является полной и универсальной. Для различных технических объектов и систем набор ВВФ будет свой, отражающий как особенности объекта, так и условия его эксплуатации [из 3.2(17) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.18 Воздействие внешних и внутренних факторов на материалы изделий проявляется в основном путем:
- адсорбционного;
- диффузионного;
- химического;
- коррозионного;
- радиационного механизмов воздействия.
Происходящие при этом физико–химические процессы приводят к изменениям значений параметров и характеристик материалов и изделий, в ряде случаев вызывающим отказы. Возможны изменения необратимые и обратимые. Примерами необратимых изменений являются коррозия металлов, изменение структуры материалов при интенсивном радиоактивном облучении и т.д. К обратимым изменениям относятся такие, как восстановление свойств материала, адсорбировавшего газы или влагу своей поверхностью; восстановление свойств, значений параметров и характеристик изделий после прекращения температурных воздействий и т.п.
Таким образом, возникновение отказов можно представить как временной кинетический процесс, зависящий от изменения структуры и свойств материалов изделия [из 3.2(18) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.19 Физико–химические процессы, возникающие в материалах, могут происходить внутри изделия или на его поверхности, в электрических цепях, в подвижных и неподвижных соединениях. Причиной, приводящей к появлению указанных процессов, является воздействие внешней энергии, превращающейся при этом из одного вида в другой.
Наиболее часто на изделия воздействуют следующие виды энергии:
- тепловая;
- электрическая;
- электромагнитная;
- механическая;
- химическая.
[из 3.2(19) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.20 Каждому виду энергии соответствует определенный характер взаимодействия между частицами в соответствующих энергетических полях. Под действием энергии одного или нескольких видов в изделиях возникают физико–химические процессы, которые могут приводить к отказам. Наиболее распространены следующие причины возникновения отказов:
- тепловое разрушение (потеря тепловой устойчивости, перегорание, расплавление и т.д.);
- деформация и механическое разрушение, включая нарушение контактов, обрывы и короткие замыкания, нарушение механических фиксаций и т.д.;
- электрическое разрушение (пробой, нарушение электрической прочности и т.д.);
- электрохимическая коррозия;
- радиационное разрушение;
- изнашивание изделий и их деталей;
- загрязнение поверхностей деталей и изделий (нарушение контактов, изменение фотометрических характеристик, ухудшение зрительного восприятия информации и т.д.).
[из 3.2(20) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.21 Одним из путей повышения качества изделий можно считать изучение физико–химических процессов в материалах, элементах и готовых изделиях, происходящих на стадии эксплуатации, с целью их учета на стадиях разработки и производства [из 3.2(21) ГОСТ Р 56257–2014]
3.2.22 Особое значение приобретают знания указанных процессов для правильной организации испытаний и анализа их результатов [из 3.2(22) ГОСТ Р 56257–2014]
