Анализ структурной схемы надежности

В целом анализ структурной надежности ТС, как правило, включает следующие операции:

1. Анализируются устройства и выполняемые системой и ее составными частями функции , а также взаимосвязь составных частей.

2. Формируется содержание понятия “безотказной работы” для данной конкретной системы.

3. Определяются возможные отказы составных частей и системы, их причины и возможные последст

вия.

4. Оценивается влияние отказов составных частей системы на ее работоспособность.

5. Система разделяется на элементы, показатели надежности которых известны.

6. Составляется структурно - логическая схема надежности технической системы, которая является моделью ее безотказной работы.

7. Составляются расчётные зависимости для определения показателей надёжности ТС с использованием данных по надежности её элементов и с учётом структурной схемы.

В зависимости от поставленной задачи на основании результатов расчета характеристик надежности ТС делаются выводы и принимаются решения о необходимости изменения или доработки элементной базы, резервировании отдельных элементов или узлов, об установлении определенного режима профилактического обслуживания, о номенклатуре и количестве запасных элементов для ремонта и т.д.

Безотказность (и другие составляющие свойства надежности) ИС проявляется через случайные величины: наработку до очередного отказа и количество отказов за заданное время. Поэтому количественными характеристиками свойства здесь выступают вероятностные переменные.

Математическое ожидание случайной наработки Т

является характеристикой безотказности и называется средней наработкой на отказ (между отказами). В формуле через t обозначено текущее значение наработки, а f(t) - плотность вероятности ее распределения.

Вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки t отказ объекта не возникнет:

Вероятность противоположного события называется вероятностью отказа и дополняет вероятность безотказной работы до единицы:

F(t) есть интегральная функция распределение случайной наработки t. Плотность вероятности f(t) также является показателем надежности, называемым частотой отказов:

очевидно, что она характеризует скорость уменьшения вероятности безотказной работы во времени.

Интенсивностью отказов называют условную плотность вероятности возникновения отказа изделия при условии, что к моменту t отказ не возник:

Интегрируя

Это выражение, называемое основным законом надежности, позволяет установить временное изменение вероятности безотказной работы при любом характере изменения интенсивности отказов во времени.

В частном случае постоянства интенсивности отказов переходит в известное в теории вероятностей экспоненциальное распределение:

Именно это распределение использовано в работе над практической частью задачи при расчете вероятностей безотказной работы системы.

Конечной целью расчета надежности технических устройств является оптимизация конструктивных решений и параметров, режимов эксплуатации, организация технического обслуживания и ремонтов. Поэтому уже на ранних стадиях проектирования важно оценить надежность объекта, выявить наиболее ненадежные узлы и детали, определить наиболее эффективные меры повышения показателей надежности. Решение этих задач возможно после пред- варительного структурно - логического анализа системы.

Расчет надежности системы

По структурной схеме надежности технической системы (рис.1) (все элементы системы работают в режиме нормальной эксплуатации – простейший поток отказов) и известным значением вероятности безотказной работы системы и интенсивностей отказов ее элементов i (табл.1).

Требуется определить:

- функцию алгебры логики y(x) с помощью дерева отказов;

-функцию надежности h(r) с помощью алгоритмов разрезания и ортогонализации;

- зависимость изменения вероятности безотказной работы

системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня 0,1–0,2 (построить график);

- процентную наработку технической системы;

- элементы, имеющие наименьшие значения надежности;

- элементы, являющиеся критичными для системы.

Исходные данные для вычислений представлены на рисунке 1 (структурная схема надёжности) и в таблице1.

Таблица 1. Значение показателей надежности системы

 Скачать реферат