595
.pdf23
100 − 91.8 = 8.2(%).
О т в е т : 8.2% |
|
5.6 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЙБУЛЛА |
|
f(x) = k λ xk−1 exp(−λ xk ) , |
(6.1) |
где x > 0 , k > 0 , λo > 0 , х – значение случайной величины; k,λ – параметры формы показательного распределения и мас-
штаба;
– математическое ожидание
−1/ k |
|
1 |
|
|
mx = λ |
Г |
|
+1 ; |
(6.2) |
|
||||
|
k |
|
|
– дисперсия
Dx
|
|
2 |
|
2 |
|
|
−2 k |
|
|||||
= λ |
|
|
Г |
|
|
− |
|
|
|||||
|
k |
k |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Г |
|
|
|
. |
(6.3) |
|
k |
2 |
|
|
|||||
|
|
k |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основные количественные характеристики надежности выражаются следующими формулами:
– |
параметр интенсивности потока |
|
|
λo = λ1/ k |
|
– |
частота отказов |
|
|
a(t) = k λo (λo t)k−1 exp[− (λo t)k ] , |
(6.4) |
–вероятность безотказной работы
P(t) = exp[− (λo t)k ] , |
(6.5) |
|||||||
– интенсивность отказов |
|
|
|
|
||||
λ(t) = |
a(t) |
|
= λok (λo t)k−1 , |
(6.6) |
||||
|
|
|||||||
|
P(t) |
|
|
|
|
|||
– среднее время безотказной работы |
|
|||||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
||
T = |
|
|
|
Г |
|
+1 , |
(6.7) |
|
λo |
|
|||||||
|
|
k |
|
|
|
|
24 |
|
1 |
|
где Г |
|
+1 – гамма-функция, для которой существуют в раз- |
|
||
k |
|
личных справочных руководствах таблицы по определению ее числовых значений.
З а д а ч а 7 . Время безотказной работы стартера подчиняется закону Вейбулла с параметрами k = 1.5 , λo = 10−4 1/час,
а время его работы t = 100час. Вычислить количественные характеристики надежности стартера.
Р е ш е н и е . По формуле (6.5) определим вероятность безотказной работы, используя исходные данные
P(100) = exp − (10−4 100)1.5 = 0.999. Частота отказов определится по формуле (6.4), что даст
a(100) = 1.5 10 |
−4 (10−4 100)1.5−1 exp − (10−4 |
100)1.5 |
|
= |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1.498 10 |
−5 1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Интенсивность отказов определится при использовании |
|||||||||
формулы (6.6) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ(100) = 10−4 1.5 (10−4 100)1.5−1 = 1.5 10 |
−5 |
1 |
. |
|
|
||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
час |
|
|
Среднюю наработку до первого отказа определим по формуле (6.7), но прежде необходимо определить значение гаммафункции, воспользовавшись таблицей из справочных руководств.
Вначале вычислим значение |
|
1 |
+1 = |
|
1 |
+1 = 1.67 , тогда |
|
k |
1.5 |
||||
Г(1.67) = 0.9033. Подставляя в |
|
|
|
|||
(6.7) значение гамма-функции и |
параметры распределения, получим
0.9033
T = ( )= 6022 час. 1.5 10−4
|
25 |
|
|
|
О т в е т : |
P(t) = 0.999 , |
a(t) = 1.498 10 |
−5 1/час, |
|
|
λ(t) = 1.5 10−5 1/час, |
T = 6022 |
час. |
6 ЗАДАНИЯ Каждое последующее задание представляет собой задачу,
условие которой представлено в разделе 6. Номер задачи соответствует номеру задания. Каждое задание содержит массив исходных данных для решения задачи. Студент выбирает исходные данные на основе своего номера в списке группы.
З а д а н и е 1 . По условию задачи 1 найти:
–вероятность того, что до места назначения доедет не менее k – лесовозов;
–наиболее вероятное число не доехавших лесовозов;
–дисперсию и среднеквадратическое отклонение случайной величины.
Исходные данные взять в таблице 6.1 Таблица 6.1 – исходные данные к заданию 1
№ |
n – количество ле- |
P – вероятность |
k – минимальное |
события: «не дое- |
|||
варианта |
совозов |
хать до места на- |
количество доехав- |
ших лесовозов. |
|||
|
|
значения» |
|
1 |
8 |
0.1 |
3 |
2 |
12 |
0.2 |
5 |
3 |
7 |
0.3 |
2 |
4 |
10 |
0.4 |
6 |
5 |
5 |
0.5 |
3 |
6 |
9 |
0.6 |
4 |
7 |
11 |
0.15 |
2 |
8 |
14 |
0.25 |
3 |
9 |
9 |
0.35 |
6 |
10 |
11 |
0.45 |
4 |
11 |
12 |
0.55 |
2 |
12 |
7 |
0.65 |
5 |
26
13 |
9 |
0.12 |
7 |
14 |
8 |
0.18 |
3 |
15 |
6 |
0.08 |
2 |
16 |
10 |
0.05 |
6 |
17 |
14 |
0.24 |
4 |
18 |
10 |
0.36 |
5 |
19 |
8 |
0.28 |
2 |
20 |
6 |
0.16 |
7 |
21 |
9 |
0.20 |
4 |
22 |
11 |
0.34 |
5 |
23 |
14 |
0.19 |
2 |
24 |
7 |
0.11 |
6 |
25 |
12 |
0.25 |
3 |
З а д а н и е 2 . По условию задачи 2 найти:
–вероятность того, что не поступит ни одного автомобиля;
–вероятность того, что поступит ровно m1 – автомобилей;
–вероятность того, что поступит хотя бы m2 – автомобилей. Исходные данные взять в таблице 6.2
Таблица 6.2 – исходные данные к заданию 2
|
λ – интенсив- |
τ – время кон- |
m1 – количе- |
m2 – мини- |
|||
№ |
ность |
появле- |
троля потока |
ство |
посту- |
мальное |
ко- |
варианта |
ния |
автомо- |
автомобилей, |
пивших |
авто- |
личество |
по- |
|
билей, авт/час |
час |
мобилей |
ступивших |
|
||
|
автомобилей |
||||||
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
0.8 |
1 |
3 |
|
2 |
|
2 |
0.12 |
2 |
5 |
|
5 |
|
|
3 |
|
0.7 |
3 |
2 |
|
7 |
|
4 |
0.10 |
4 |
6 |
|
3 |
|
|
5 |
|
0.5 |
5 |
3 |
|
2 |
|
6 |
|
0.9 |
6 |
4 |
|
6 |
|
7 |
0.11 |
15 |
2 |
|
4 |
|
|
8 |
|
1.4 |
25 |
3 |
|
5 |
|
9 |
|
0.9 |
35 |
6 |
|
2 |
|
27
10 |
1.1 |
45 |
4 |
3 |
11 |
0.12 |
55 |
2 |
5 |
12 |
0.7 |
65 |
5 |
2 |
13 |
0.09 |
12 |
7 |
6 |
14 |
0.08 |
18 |
3 |
3 |
15 |
0.06 |
8 |
2 |
4 |
16 |
0.10 |
5 |
6 |
2 |
17 |
0.14 |
24 |
4 |
3 |
18 |
0.10 |
36 |
5 |
5 |
19 |
0.8 |
28 |
2 |
2 |
20 |
0.6 |
16 |
7 |
6 |
21 |
0.9 |
20 |
4 |
3 |
22 |
0.011 |
34 |
5 |
5 |
23 |
0.014 |
19 |
2 |
7 |
24 |
0.07 |
11 |
6 |
3 |
25 |
1.2 |
25 |
3 |
2 |
З а д а н и е 3 . По условию задачи 3 найти вероятность того, что за интервал времени от t1 до t2 поступит не менее n автомобилей. Исходные данные взять в таблице 6.3.
Таблица 6.3 – исходные данные к заданию 3
№ |
|
|
λn, |
λk |
|
|
|
вари- |
tn, мин |
tk, мин |
t1, мин |
t2, мин |
n, авт |
||
анта |
|
|
авт/час |
авт/час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
30 |
800 |
0.8 |
0.11 |
300 |
310 |
2 |
2 |
50 |
1200 |
0.12 |
1.4 |
500 |
520 |
5 |
3 |
20 |
700 |
0.7 |
0.9 |
200 |
210 |
7 |
4 |
60 |
1000 |
0.10 |
1.1 |
600 |
620 |
3 |
5 |
30 |
500 |
0.5 |
0.12 |
300 |
330 |
2 |
6 |
40 |
900 |
0.9 |
0.7 |
400 |
440 |
6 |
7 |
20 |
1100 |
1.1 |
0.09 |
200 |
230 |
4 |
8 |
300 |
4000 |
0.12 |
0.08 |
300 |
310 |
5 |
9 |
60 |
900 |
0.7 |
0.06 |
600 |
620 |
2 |
28
10 |
40 |
1100 |
0.09 |
0.10 |
400 |
450 |
3 |
11 |
20 |
1200 |
0.08 |
0.14 |
200 |
230 |
5 |
12 |
50 |
700 |
0.06 |
0.10 |
500 |
550 |
2 |
13 |
70 |
900 |
0.10 |
0.8 |
700 |
760 |
6 |
14 |
30 |
800 |
0.14 |
0.6 |
300 |
330 |
3 |
15 |
20 |
600 |
0.10 |
0.9 |
200 |
250 |
4 |
16 |
60 |
1000 |
0.11 |
0.011 |
600 |
620 |
2 |
17 |
400 |
1400 |
1.4 |
0.014 |
400 |
410 |
3 |
18 |
50 |
1000 |
0.9 |
0.07 |
500 |
530 |
5 |
19 |
20 |
800 |
1.1 |
1.2 |
200 |
240 |
2 |
20 |
70 |
6000 |
0.12 |
0.8 |
700 |
760 |
6 |
21 |
40 |
900 |
0.7 |
0.12 |
400 |
430 |
3 |
22 |
50 |
1100 |
0.09 |
0.7 |
500 |
520 |
5 |
23 |
20 |
1400 |
0.08 |
0.10 |
200 |
240 |
7 |
24 |
60 |
700 |
0.06 |
0.5 |
600 |
620 |
3 |
25 |
30 |
1200 |
0.10 |
0.9 |
300 |
360 |
2 |
З а д а н и е 4 . По условию задачи 4 найти:
–вероятность того, что среди выданных аккумуляторов окажется не менее m новых;
–наиболее вероятное число новых аккумуляторов в выданной партии;
–дисперсию и среднеквадратическое отклонение случайной величины.
Исходные данные взять в таблице 6.4 Таблица 6.4 – исходные данные к заданию 4
№ |
а – количество |
b – количество |
n – количество |
m – |
мини- |
|
вари- |
новых аккуму- |
ремонтирован- |
выданных ак- |
мальное |
коли- |
|
анта |
ляторов |
ных аккумуля- |
кумуляторов |
чество |
новых |
|
торов |
аккумуляторов |
|||||
|
|
|
||||
1 |
13 |
12 |
9 |
2 |
|
|
2 |
15 |
15 |
5 |
5 |
|
|
3 |
12 |
17 |
12 |
7 |
|
|
4 |
16 |
13 |
6 |
3 |
|
29
5 |
13 |
12 |
9 |
2 |
6 |
14 |
16 |
14 |
6 |
7 |
12 |
14 |
12 |
4 |
8 |
13 |
15 |
13 |
5 |
9 |
16 |
12 |
6 |
2 |
10 |
14 |
13 |
4 |
3 |
11 |
12 |
15 |
12 |
5 |
12 |
15 |
12 |
5 |
2 |
13 |
17 |
16 |
7 |
6 |
14 |
13 |
13 |
9 |
3 |
15 |
12 |
14 |
12 |
4 |
16 |
16 |
12 |
6 |
2 |
17 |
14 |
13 |
7 |
3 |
18 |
15 |
15 |
5 |
5 |
19 |
12 |
12 |
12 |
2 |
20 |
17 |
16 |
7 |
6 |
21 |
14 |
13 |
9 |
3 |
22 |
15 |
15 |
15 |
5 |
23 |
12 |
17 |
12 |
7 |
24 |
16 |
13 |
6 |
3 |
25 |
13 |
12 |
8 |
2 |
З а д а н и е 5 . По условию задачи 5 найти:
–вероятность безотказной работы оборудования;
–среднее время безотказной работы оборудования;
–частоту отказов.
Исходные данные взять в таблице 6.5. Таблица 6.5 – исходные данные к заданию 5
№ |
λ1·105, |
λ2·105, |
λ3·105, |
λ4·105, |
λ5·105, |
λ6·105, |
λ7·105, |
вари- |
|||||||
анта |
1/час |
1/час |
1/час |
1/час |
1/час |
1/час |
1/час |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
8 |
0.8 |
0.11 |
0.3 |
3.1 |
2 |
2 |
5 |
1.2 |
0.12 |
1.4 |
0.5 |
5.2 |
5 |
30
3 |
2 |
7 |
0.7 |
0.9 |
0.2 |
2.1 |
7 |
4 |
6 |
10 |
0.10 |
1.1 |
0.6 |
6.2 |
3 |
5 |
3 |
5 |
0.5 |
0.12 |
0.3 |
3.3 |
2 |
6 |
4 |
9 |
0.9 |
0.7 |
0.4 |
4.4 |
6 |
7 |
2 |
11 |
1.1 |
0.09 |
0.2 |
2.3 |
4 |
8 |
3 |
4 |
0.12 |
0.08 |
0.3 |
3.1 |
5 |
9 |
6 |
9 |
0.7 |
0.06 |
0.6 |
6.2 |
2 |
10 |
4 |
1.1 |
0.09 |
0.10 |
0.4 |
4.5 |
3 |
11 |
2 |
1.2 |
0.08 |
0.14 |
0.2 |
2.3 |
5 |
12 |
5 |
7 |
0.06 |
0.10 |
0.5 |
5.5 |
2 |
13 |
7 |
9 |
0.10 |
0.8 |
0.7 |
7.6 |
6 |
14 |
3 |
8 |
0.14 |
0.6 |
0.3 |
3.3 |
3 |
15 |
2 |
6 |
0.10 |
0.9 |
0.2 |
2.5 |
4 |
16 |
6 |
1 |
0.11 |
0.011 |
0.6 |
6.2 |
2 |
17 |
4 |
14 |
1.4 |
0.014 |
0.4 |
4.1 |
3 |
18 |
5 |
10 |
0.9 |
0.07 |
0.5 |
5.3 |
5 |
19 |
2 |
8 |
1.1 |
1.2 |
0.2 |
2.4 |
2 |
20 |
7 |
6 |
0.12 |
0.8 |
0.7 |
7.6 |
6 |
21 |
4 |
9 |
0.7 |
0.12 |
0.4 |
4.3 |
3 |
22 |
5 |
11 |
0.09 |
0.7 |
0.5 |
5.2 |
5 |
23 |
2 |
14 |
0.08 |
0.10 |
0.2 |
2.4 |
7 |
24 |
6 |
7 |
0.06 |
0.5 |
0.6 |
6.2 |
3 |
25 |
3 |
12 |
0.10 |
0.9 |
0.3 |
3.6 |
2 |
З а д а н и е 6 . По условию задачи 6 найти процент осей которые будут браковаться. Исходные данные взять в таблице 6.6
Таблица 6.6 – исходные данные к заданию 6
№ |
dn – номиналь- |
d1 – минималь- |
d2 – максималь- |
σ – среднеквад- |
вари- |
ный размер, мм |
ный размер, мм |
ный размер, мм |
ратическое от- |
анта |
клонение, мм |
|||
1 |
13 |
12 |
14 |
0.25 |
2 |
15 |
14 |
16 |
0.54 |
3 |
12 |
10 |
13 |
0.73 |
31
4 |
16 |
13 |
17 |
0.36 |
5 |
13 |
12 |
15 |
0.28 |
6 |
14 |
12 |
16 |
0.65 |
7 |
12 |
10 |
14 |
0.43 |
8 |
13 |
10 |
15 |
0.55 |
9 |
16 |
12 |
18 |
0.23 |
10 |
14 |
13 |
16 |
0.32 |
11 |
12 |
11 |
14 |
0.57 |
12 |
15 |
12 |
17 |
0.25 |
13 |
17 |
16 |
19 |
0.68 |
14 |
13 |
10 |
15 |
0.34 |
15 |
12 |
10 |
14 |
0.42 |
16 |
16 |
12 |
18 |
0.24 |
17 |
14 |
13 |
17 |
0.39 |
18 |
15 |
12 |
17 |
0.53 |
19 |
12 |
11 |
14 |
0.25 |
20 |
17 |
16 |
19 |
0.67 |
21 |
14 |
13 |
15 |
0.35 |
22 |
15 |
14 |
17 |
0.58 |
23 |
12 |
10 |
13 |
0.75 |
24 |
16 |
13 |
17 |
0.31 |
25 |
13 |
12 |
15 |
0.22 |
З а д а н и е 7 . По условию задачи 7 найти количественные характеристики надежности стартера. Исходные данные взять в таблице 6.7
Таблица 6.7 – исходные данные к заданию 7
№ |
k – параметр |
мас- |
λо·105 – интенсив- |
t – время контроля, |
варианта |
штаба |
|
ность потока отка- |
час |
|
|
|
зов, 1/час |
|
1 |
1.3 |
|
0.25 |
140 |
2 |
1.5 |
|
0.54 |
160 |
3 |
1.2 |
|
0.73 |
130 |
4 |
1.6 |
|
0.36 |
170 |
32
5 |
1.3 |
0.28 |
150 |
6 |
1.4 |
0.65 |
160 |
7 |
1.2 |
0.43 |
140 |
8 |
1.3 |
0.55 |
150 |
9 |
1.6 |
0.23 |
180 |
10 |
1.4 |
0.32 |
160 |
11 |
1.2 |
0.57 |
140 |
12 |
1.5 |
0.25 |
170 |
13 |
1.7 |
0.68 |
190 |
14 |
1.3 |
0.34 |
150 |
15 |
1.2 |
0.42 |
140 |
16 |
1.6 |
0.24 |
180 |
17 |
1.4 |
0.39 |
170 |
18 |
1.5 |
0.53 |
170 |
19 |
1.2 |
0.25 |
140 |
20 |
1.7 |
0.67 |
190 |
21 |
1.4 |
0.35 |
150 |
22 |
1.5 |
0.58 |
170 |
23 |
1.2 |
0.75 |
130 |
24 |
1.6 |
0.31 |
170 |
25 |
1.3 |
0.22 |
150 |