- •Лекции по дисциплине
- •2. Место дисциплины в структуре
- •3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
- •4. Структура и содержание дисциплины
- •Содержание разделов дисциплины
- •4.1 Основные понятия надёжности. Классификация отказов. Составляющие надёжности.
- •4.2 Количественные показатели безотказности и математические модели надёжности
- •4.3 Методы обеспечения надёжности сложных систем
- •4.4 Общие правила расчета надежности технических объектов
- •4.5 Прикладные задачи надежности
- •6 Оценочные средства для текущего контроля аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы магистров
- •7 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
- •8 Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •1. Основные понятия надёжности. Классификация отказов. Составляющие надёжности
- •1.1 Основные понятия
- •1.2 Классификация и характеристики отказов
- •1.3 Организация работ по установлению причин отказов
- •1.3.1.Необходимые предпосылки для объективного анализа причин
- •1.3.2.Последовательность работ по установлению причин отказов.
- •1.3.3.Схема уточнённого исследования отказов.
- •1.4 Составляющие надёжности
- •1.5 Основные показатели надёжности
- •1.6 Нормирование надёжности
- •1.6.1 Исходные предпосылки
- •1.6.2 Нормирование безотказности.
- •1.6.3 Требования к долговечности.
- •1.6.4. Требования к ремонтопригодности с учётом комплексных показателей.
- •1.6.5. Требования к сохраняемости.
- •1.7. Методы анализа видов, последствий, критичности отказов и работоспособности
- •1.7.1. Метод анализа опасности и работоспособности– аор (Hazard and oRerability Study - hazor)
- •1.7.2. Методы проверочного листа (Check-list) и «Что будет, если ...?» («What — If»)
- •1.7.3. Анализ вида и последствий отказа – авпо (Failure Mode and Effects Analysis — fmea)
- •1.7.4. Анализ вида, последствий и критичности отказа — авпко (Failure Mode, Effects and Critical Analysis — fmeca)
- •1.7.5. Дерево отказов – до (Fault Tree Analysis — fta)
- •1.7.6. Дерево событий – дс (Event Tree Analysis — еta)
- •1.7.7. Дерево решений
- •1.7.8. Контрольные карты процессов
- •1.7.8. Распознавание образов
- •2. Количественные показатели безотказности и математические модели надёжности
- •2.2 Математические модели надёжности
- •2.3 Показатели надёжности восстанавливаемых объектов
- •2.4 Резервирование систем
- •2.5. Методы повышения надежности систем с помощью резервирования
- •3 Методы обеспечения надёжности сложных систем
- •3.1 Основные понятия о надежности сложных технических систем
- •3.2. Повышение надежности сложных технических систем
- •3.3 Конструктивные способы обеспечения надёжности
- •3.4 Технологические способы обеспечения надёжности изделий в процессе изготовления
- •3.5 Обеспечение надёжности сложных технических систем в условиях эксплуатации
- •3.6 Пути повышения надёжности сложных технических систем при эксплуатации
- •3.7 Организационно-технические методы по восстановлению и поддержанию надёжности техники при эксплуатации
- •4. Основы расчета надежности технических систем
- •4.1. Общие правила расчета надежности технических объектов
- •4.2. Методы расчета надежности
- •4.2.1. Методы прогнозирования надежности
- •4.2.2.Структурные методы расчета надежности
- •4.2.3.Физические методы расчета надежности
- •4.3. Последовательность расчета систем
- •5. Методы оценки безотказности технических систем с учетом их структуры
- •5.1 Метод структурных схем
- •5.2 Метод логических схем
- •5.3 Метод матриц (табличный метод)
- •5.4 Расчет надежности, основанный на использовании
- •5.4.1. Система с последовательным соединением элементов
- •5.4.2 Система с параллельным соединением элементов
- •5.4.4. Способы преобразования сложных структур
- •5.5. Расчет надежности тс при структурном резервировании
- •5.5.1. Общие положения
- •5.5.2. Параллельное соединение резервного оборудования системы
- •5.5.3. Включение резервного оборудования системы замещением
- •5.5.4. Надежность резервированной системы в случае комбинаций
- •5.5.5. Анализ надежности систем при множественных отказах
- •6. Методы технической диагностики и отказоустойчивости.
- •7. Методы прогнозирования надежности
4. Структура и содержание дисциплины
Дисциплина «Надежность технических систем» изучается на втором курсе магистратуры.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, т.е. 108 академических часов (из них 63 часа – самостоятельная работа магистра).
Третий семестр: лекции – 15 часов, семинарские и практические занятия – 30 часов, форма контроля – экзамен.
Структура и содержание дисциплины «Надежность технических систем» по срокам и видам работы отражены в Приложении к рабочей программе.
Содержание разделов дисциплины
4.1 Основные понятия надёжности. Классификация отказов. Составляющие надёжности.
Термины и определения, используемые в теории надёжности, регламентированные ГОСТ Р 53480-2009 «Надёжность в технике. Термины и определения».
Основные понятия в теории надежности: надежность, готовность, безотказность, ремонтопригодность, долговечность, сохраняемость, работоспособное состояние, неисправность, виды неисправностей, предельное состояние, отказ, восстанавливаемые и невосстанавливаемые объекты.
Классификация и характеристики отказов: по типу, по своей природе, критерии отказа, полный отказ, частичный отказ, независимый и зависимый отказы, систематические отказы, причины отказов. Основные признаки классификации отказов.
Составляющие надёжности: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость. Величины и показатели. Определения, примеры.
Основные показатели надёжности: технический ресурс, остаточный ресурс, срок службы, срок сохраняемости, период приработки.
Понятия, относящиеся к анализу и разработке вопросов надежности: нормирование надежности, резервирование, прогнозирование, модель безотказности, анализ видов, последствий и критичности отказов, анализ дерева неисправностей, событий.
Надежность систем. Общие понятия и определения.
4.2 Количественные показатели безотказности и математические модели надёжности
Математические модели надёжности: нормальный, экспоненциальный, логнормальный и гамма-распределение.
Статистические и вероятностные формы представления показателей безотказности невосстанавливаемых объектов: вероятность безотказной работы; параметры потока отказов; плотность распределения отказов; интенсивность отказов; средняя наработка до отказа; гамма-процентная наработка до отказа.
Расчёт характеристик надёжности невосстанавливаемых объектов при основном соединении элементов
Показатели надёжности восстанавливаемых объектов: средняя наработка до первого отказа, средняя наработка до отказа, время между отказами, средняя наработка между отказами, наработка между отказами, время до восстановления, средний срок сохраняемости, коэффициент оперативной готовности, коэффициент технического использования, коэффициент сохранения эффективности.
Резервирование систем. Основные понятия: резервирование, основной элемент, резервный элемент. Виды резервирования: структурное (элементное) резервирование, резервирование функциональное, временное резервирование, резервирование m из n, смешанное резервирование, нагруженное резервирование, запас по нагрузкам.
Способы структурного резервирования: резервирование раздельное (поэлементное) с постоянным включением резервных элементов; резервирование раздельное с замещением отказавшего элемента одним резервным элементом.