книги / Надежность систем управления
..pdfПРИЛОЖЕНИЕ 4
Примерный вид отчета по лабораторной работе № 3
Задача № 1:
№ |
|
|
|
|
Интенсивностьотказовλ ·10–5, 1/ч |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
иинтенсивностьвосстановления |
µ, 1/ч |
|
|
|
|
|||||||||||
вари- |
|
|
|
|
|
|
t, ч |
||||||||||||
ПС1 |
ПС2 |
ПСЗ |
|
ПС4 |
|
ПС5 |
|
|
|
ПС6 |
|
|
|||||||
анта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
λ |
µ |
λ |
µ |
λ |
µ |
λ |
|
µ |
λ |
|
µ |
λ |
|
λ |
λ |
λ |
µ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
0 |
12 |
0,1 |
16 |
0,4 |
10 |
0,8 |
4 |
0,8 |
8 |
0,9 |
5 |
|
6 |
8 |
12 |
0,3 |
6 |
1. Строим граф перехода состояний для невосстанавливаемой системы, следовательно, интенсивности переходов из состояний отказа в рабочее состояние равны нулю.
61
Выполняем расчет требуемых показателей:
2. Строим граф перехода состояний для восстанавливаемой системы.
62
Выполняем расчет требуемых показателей:
3. Составляем сравнительную таблицу и строим график.
|
Коэффициент готовности |
|
Время, ч |
Невосстанавливаемая |
Восстанавливаемая |
0 |
1 |
1 |
0,6 |
0,999514 |
0,999571 |
1,2 |
0,999028 |
0,999233 |
1,8 |
0,998543 |
0,998962 |
2,4 |
0,998058 |
0,99874 |
3 |
0,997573 |
0,998555 |
3,6 |
0,997088 |
0,998401 |
4,2 |
0,996604 |
0,998269 |
4,8 |
0,99612 |
0,998156 |
5,4 |
0,995636 |
0,998059 |
6 |
0,995152 |
0,997973 |
63
Задача № 2:
|
№ |
|
Интенсивность отказов λ ·10–1 |
, 1/час |
|
t, ч |
|
|
|
|
и интенсивность восстановления µ, 1-час |
|
|
||||
|
варианта |
|
|
|
||||
|
|
λ |
|
µ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
|
40 |
|
6 |
|
б |
1. Строим граф перехода состояний для системы.
64
Выполняем расчет требуемых показателей:
Среднее время восстановления = 1,111 ч. Коэффициент готовности при t = 6 равен 0,802.
65
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Некоторые данные из справочника «Надежность электрорадиоизделий»
Справочник содержит сведения о показателях надежности групп электрорадиоизделий ЭРИ, в составе электрорадиоаппаратуры ЭРА, применяемых при разработке, производстве и эксплуатации аппаратуры, приборов, устройств, оборудования систем автоматизации и содержит разделы по типам ЭРИ:
♦Интегральные микросхемы.
♦Полупроводниковые приборы.
♦Оптоэлектронные полупроводниковые приборы.
♦Резисторы.
♦Конденсаторы.
♦Трансформаторы, катушки индуктивности.
♦Коммутационные изделия (это переключатели, пере-
ключатели на базе герконов, тумблеры, кнопки, микропереключатели, контакты магнитоуправляемые…).
♦Соединители низкочастотные и радиочастотные (так называемые, разъёмы).
♦Реле.
♦Лампы электрические.
♦Приборы пьезоэлектрические.
♦Установочные изделия (панели ламповые, для микросхем, предохранители, держатели предохранителей).
♦Электрические кабели, провода, шнуры.
Соединения – паяные, сварные, зажимные, витые…
Платы печатные.
Каждый раздел справочника по классам изделий включает
всебя:
♦математические модели для расчета (прогнозирования) значений эксплуатационной интенсивности отказов групп изделий, в том числе и при хранении в различных условиях;
66
♦информацию о показателях надежности групп ЭРИ и коэффициентах моделей.
Информация о показателях надежности групп ЭРИ и коэффициентах моделей включает в себя:
♦значения базовой интенсивности отказов групп ЭРИ;
♦значения коэффициентов, входящих в модели прогнозирования эксплуатационной надежности ЭРИ, и аналитические выражения, показывающие зависимость этих коэффициентов от учитываемых факторов.
Математические модели надёжности в справочнике по надёжности
Значения эксплуатационной интенсивности отказов большинства групп ЭРИ рассчитываются по математической модели:
n
λЭ = λб П ki ,
i=1
где λ б – базовая интенсивность отказов типа (группы) электрорадиоизделий ЭРИ, рассчитанная по результатам испытаний на безотказность, долговечность, ресурс; ki – коэффициенты, учитывающие изменение эксплуатационной интенсивности отказов в зависимости от различных факторов; n – число факторов.
Для отдельных групп сложных изделий, суммарный поток отказов которых складывается из m независимых потоков отказов составных частей ЭРИ (например, кристалла и корпуса интегральных микросхем), математическая модель расчета интенсивности отказов имеет вид:
m |
n j |
λЭ = ∑λбj |
Пkij , |
j =1 |
i |
|
где λбj – исходная (базовая) интенсивность отказов j-го потока отказов; m – количество независимых потоков отказов составных частей ЭРИ; Kij – коэффициент, учитывающий влияние i-го
67
фактора в j-м потоке отказов; nj – количество факторов, учитываемых в j-м потоке отказов.
Модели расчета эксплуатационной интенсивности отказов распространяются на период постоянства интенсивности отказов во времени.
Значения базовой λ в справочнике указано для всех видов отказов, например, кристалла, выводов, корпуса и пр.
При необходимости учёта отдельных видов необходимо использовать распределение отказов по видам, указанное в специальном разделе. Для этого базовую интенсивность λ б умножают на коэффициент k вид – доля учтённого вида отказа в общем распределении
λвидб = λб kвид.
Первая группа коэффициентов характеризует режимы и условия их эксплуатации, уровень качества производства ЭРИ.
Вторая группа коэффициентов включается в модели конкретных классов (групп) ЭРИ и характеризует зависимость интенсивности их отказов в заданных условиях эксплуатации от конструктивных, функциональныхитехнологическихособенностейЭРИ.
Так, kр (kt) – коэффициент режима, зависящий от электрической нагрузки и/или температуры окружающей среды.
kпр – коэффициент приёмки, зависящий от степени жёсткости требований к контролю качества и от правил приёмки изделий. Имеется так называемая «военная» приёмка. ОВП – общевоенное применение (5) повышенной надёжности ОС (9), изделия повышеннойнадёжности, выпускаемые малымипартиями – ОСМ(7).
kэ – коэффициент эксплуатации, зависящий от степени жёсткости условий эксплуатации.
kии – коэффициент ионизирующих излучений, зависящий от степени жёсткости ионизирующих излучений.
Для интегральных микросхем имеются коэффициенты:
Kс.т – сложности и температуры окружающей среды;
Kv – величины напряжения питания для КМОП микросхем; Kкорп – типа корпуса.
68
Для соединителей (разъёмов)
Kк.к – количество задействованных контактов;
Kк.с – количество сочленений-расчленений в процессе эксплуатации.
Для компонентов волоконно-оптических систем передачи информации.
Kт1 – скорость деградации статической механической прочности оптических волокон.
В табл. П5.1–9 приведены некоторые справочные данные по интенсивностям отказов:
Таблица П5 . 1
Значения интенсивностей отказов ИС и ПЛИС биполярной технологии
Таблица П5 . 2 Значенияинтенсивностейотказов ИСи ПЛИСКМОПтехнологии
69
Таблица П5 . 3 Значения интенсивностей отказов ИС памяти
Таблица П5 . 4 Значения интенсивностей отказов для микропроцессоров
Таблица П5 . 5
Характеристика надежности и справочные данные отдельных групп конденсаторов
70