8. Методика расчета надежности невосстан и восстан эвм.

Невосстанавливаемые ЭВМ

Эти ЭВМ характеризуются след показателями надежн: *Интенсивность отказов. *Ср наработка на отказ. *Вероятность безотказной работы

λ(t) – интенсивность отказов.

Это усл плотность возникновения отказа к моменту времени t при условии, что до этого момента отказ не возникает.

λ(t)=f(t)/(1-∫[f(t)dt])

f(t)-плот распред наработки на отказ.

По результатам стат. испытаний:

λ(t)=[N(t)-N(t+∆t)]/N(t)∆t

N(t),N(t+∆t)-число объектов работосп к моменту t и t+∆t

∆t - длит интенсивности испытаний.

Укажем характер λ(t) для внезапных и постепенных отказов: рис4

0..t1 – время приработки

t1-t2 – нормальный период раб ЭВМ.

t2> - уч старения и износа деталей

Расчет периода аппаратуры создается на основании t1..t2, если соответствует экспонен закон плотности наработки до отказа: f(t)=λe^(-λt)

Средняя наработка до отказа это мат ож наработки до отказа tср=∫tf(t)dt или tср=1/λ

Вероятность безотк работы, т.е вероятность того, что не будет отказа в пределах заданной наработки.

P(t)=1-∫f(t)dt=∫f(t)dt

Для внезапных отказов: P(t)=e^(λt)

Восстанавливаемые ЭВМ

Характер след показат надежности.

w(t) - параметр потока отказов. Это плотность вероятности возникновения отказов в действительный мом вр.

w(t)=1/N∆τ *(∑m_i(t+∆t)- ∑m_i(t))

mi(t) и mi(t+∆τ)- число отказов каждого из N образцов ЭВМ в моменты времени t и t+∆τ

После периода приработки (0,t1) w(t)=const (t1..t2)

To –наработка на отказ

To=1/w(t) -вр после оконч периода приработки

Тсб – наработка на сбой. Это ср знач наработки ЭВМ между сбоями.

P(t,τ) - вер безотк работы. Это вероятность того, что не будет отказа в интервале t+τ

Tв – среднее время восстановления. Это мат ож времени восстан работоспособности ЭВМ.

Tв=∑(τi/m)

τi-вр, необход для обнаруж и устранения i-го отказа

m – число отказов

Для не восстан объектов случайной величиной явл наработка до первого отказа, а для восстан - вр работы между отказами и вр восстан работоспос.

9. Оценка показателей надежн эвм как слож объекта. Надежность типовых конструкций эвм.

Оц показ надежи ЭВМ как слож об

Сложный объект – это совок нескольких одновр функционирующих сист, причем отказы каждой сист приводят к отказу слож объ в целом.

Будем считать, что отказы отдельных подсистем независимы, тогда:

To=∑(Ti/ni) N – число типов элементов в ЭВМ

Ti – нараб на отказ элемента i-го типа

ni–число эл i-го типа отказ кот привод к отказу ЭВМ

При экспоненц з распредел нараб на отказ Ti=1/λi

λi- интенсивность отказа эл i-го типа

Для ЭВМ рассчитывают среднюю суммарную интенсивность отказов

Λ=∑λiy ki

N_y λ_iy - число устройств ЭВМ и их интенсивн отказов; ki–коэфф, учитывающий исправность устройства i-го типа в составе ЭВМ.

P(t,τ)=П Pi,ni(t,τ)

P_ini – вер безотк работы в интервале времени t,t+τ n – элементов i-го типа

При экспоненц законе распределения

P_ini(t,τ)=e^(τλini)

Оц надежности типовых конструкций

Исх данные: схема электрически-принцип, режимы работы всех деталей, знание интенсивности отказов всех типовых деталей, знание ср вр безотк работы и дисперсии для элементов, подверженных постеп отказам.

При оценке необходимо выявить те элементы конструкций, которые могут привести к отказу, это так наз компоненты ненадежн (КН). Для ЭВМ КН можно считать: комплектующие элементы, элементы монтажа (линии связи, сварные, паяные соед, разъемы печатных плат, металлизированные отверстия). Для всех этих компонент характерны внезапные отказы.

Состав структ схемы надежн. Элемент вкл в схему, если его отказу типов. конструкции. Далее оценим суммарную интенс отказов. Λ=∑λi*ni

N – число типов. элементов в структуре схем надежн.

λi, ni - интенс отказов и колво эл i-го типа

To=1/ Λ – Интенс отк комплектующих эл, их исх хар-ка надежности, зависит от таких внешних возд как температуры теплового удара, влажность, вибрация, линейное ускорение, радиация, давление.

λ=λ0*к1*к2*…кn – интенс в конечном итоге

λ0- интенс отк элементов при н.у.: t=298k 65% - относ влажность, коэфф электр нагрузки = 1

k1,..,kn – поправочные коэфф.

На нач этапах проектирования влияние внеш возд можно учитывать с помощью интегрального поправочного коэфф, кот вычисляется как k=λ/λ0

Пример: для современных ракет к =700, для самолетов к=100, аппаратуры к=20, стенд к=1.

Если ИС, то λ0=0.2*10^-7, для R,C λ0=(0.1-0.3)*10^-7, для паяных соединений λ0=0.5*10^-9, для контактов разъема λ0=0.2*10^-7, для печатных плат λ0=10^-7