
- •Сущностьпроблемынадежности
- •Надежность
- •Этапыразвития
- •Основныенаправленияразвитиянадежности
- •Основныепонятиянадежности
- •Количественнаяхарактеристикаодногоилинесколькихсвойств,составляющихнадежностьобъекта,представляетсобойпоказательнадежности.
- •Списание
- •Событие, нарушающее исправное состояние объекта, называется дефектом.Дефект,переводящийобъектизисправногов работоспособноесостояние,
- •Обратныйпереходобъектаосуществляетсяврезультатевосстановленияработоспособногосостояния (переход 4)илиремонта (5).
- •Особенностинадежностисжат
- •ПоэтомупосвоимпоследствиямотказыСжаТделятсяназащитныеиопасные.
- •Следующимобразом
- •Отказы.Ихклассификация.
- •Независимыйотказ–отказобъектанеобусловленотказомдругогообъекта.
- •(Илимгновенный)
- •Сбой -кратковременное нарушение правильной работы вычислительногоустройстваилиееэлемента,послекоторогоегоработоспособонстьсамовосстанавливается или восстанавливается оператором без проведенияремонта.
- •Характеристикислучайныхвеличинислучайныхсобытий.
- •Потокиотказов
- •Законыраспределенияслучайныхвеличин
- •Вероятностныепроцессы
- •Расчетнадежности
- •9 Структурныеблок-схемынадежности
- •Итак,последовательностьрасчетавероятностиисправногосостояниясложногоизделия
- •Расчетструктуртипа«звезда»и «треугольник»
- •Показателинадежности невосстанавливаемогоивосстанавливаемогообъекта
- •Показателинадежностиневосстанавливаемогообъекта
- •Показателинадежностивосстанавливаемого объекта
- •Пример1.
- •P(t)–вероятностьбезотказнойработыэлементавинтервалевремениот 0доt:
- •Q(t)–вероятностьотказаэлементавинтервалеот 0доt:
- •Пример1.
- •Пример2.
- •Расчет надежности сложнойсистемы спомощью фал.
- •Структурный метод расчета надежности системывслучаеэкспоненциальногозаконараспределения
- •Припоследовательномсоединенииэлементов
- •Припараллельномсоединенииэлементов
- •Резервирование
- •Структурноерезервирование.
- •Критерийработоспособности1vn.
- •1V2.(ВыходырезервированныхканаловсвязанычерезсхемуИли).
- •2V2.(ВыходырезервированныхканаловсвязанычерезсхемуИ).Дублированнаясистема.
- •Ненагруженныйрезерв:включениерезервазамещением.
- •Нагруженныйрезерв,постоянноевключениерезерва,резервированиедробнойкратности.
- •Случай3.12v3
- •Безопасностьсжат.Основныепонятия.
- •Поэтому спецификой систем жат является то, чтопо своим последствиям отказыСжаТделятся на защитныеи опасные.
- •Списание
- •Безопасностьсжат.Процессобеспечениябезопасностисжат.
- •Безопасногоэлемента.
- •Определениетребований(норм)безопасностиСжат
- •Экспериментальныйметод
- •МетодыисредстваобеспечениябезопасностиСжат
- •Пример5.
Итак,последовательностьрасчетавероятностиисправногосостояниясложногоизделия
Сформулироватьсловесноусловиеисправногосостоянияизделия.
Наосновелогическихопераций(дизъюнкция,конъюнкция,отрицание)записать
Fл.
ПреобразоватьвслучаенеобходимостиFл (минимизировать,исключить
повторяющиесячлены)
ПреобразоватьFлвFа.
Вфункции Fазаменитьпростыесобытияихвероятностями.
Вполученнуюформулу,устанавливающуюсвязьмеждувероятностямисостоянийэлементовисложногоизделия,подставитьчисленныезначениявероятностейсостоянийэлементов.
Аналогично, можно определить вероятность неисправного состояния сложного изделия,если рассматривать события, заключающееся в появлении отказа, т.е. неисправное состояниесистемы.
Использованиесистемы(5)предполагаетпоследовательно–параллельнуюструктуруобъектов.
Рассмотренный метод сводится к тому, чтобы исследуемый объект представить в видепоследовательно-параллельнойструктуры.
Частосоставлениятакойструктурырасчетанадежностиможноосуществитьнепосредственно либо по функциональной, либо принципиальнойсхеме объекта. При этомбудемиспользоватьследующиеправила.
Изобщегочислаэлементовсистемывыделимтакие,совместныйотказкоторыхприводиткотказусистемы.
Такиеэлементысоединимпараллельно.
Элементы,отказлюбогоизкоторыхприводиткотказусистемы,соединимпоследовательно.
При наличиипоследовательно-параллельныхструктурприрасчетенадежностиследуетпридерживатьсяопределеннойпоследовательностирасчета.
Нарис.4показанавозможнаяпоследовательностьрасчета.
5
Рис.4
Рассмотренные выше методы являются общими. Расчетные формулы для конкретныхслучаев расчета определяются в зависимости от вида использования объекта (свосстановлением, без восстановления), закона распределения, от характера резервирования,видарезервирования ит.д.
Расчетструктуртипа«звезда»и «треугольник»
Напрактикекромепоследовательно-параллельныхструктурвстречаютсяструктурытипа «треугольник» и «звезда», для которых необходимо найти эквивалентные уравненияисправности споследовательно-параллельной структурой.
2 2
Y
x
Z


Рис.1Треугольник
3
Рис.2 ЗвездаСоставимэквивалентныеуравненияисправностирассматриваемыхструктур.
т.1-2abc=xy
т.1-3bac=xzт.2-3cab=yz
(1)
гдеa,b,c,x,y,и z–события,заключающиесявисправномсостоянии.
Запишем систему (1) в арифметическом виде, подставив соответствующие вероятностисобытий.
Pa+PbPc- PaPbPc=PxPyPb+PaPc- PbPaPc=PxPzPc+PaPb-PcPaPb=PyPz
(2)
Для случая Pa=Pb=Pc= Pт(для структурытреугольник)иPx=Py=Pz=Pз (дляструктурызвезда)получим
т т з
Pт+P2- P3= P2 (3)
Пример.
т т
Определить вероятность работоспособного состояния элемента звезда, полученную припреобразовании треугольника, если вероятность работоспособного состояния каждогоэлементатреугольникаравнаPт =0,9
Pз=Pт+P2-P3=0,98
Рассмотримвкачествепримераструктурувида:
Рис.3
Преобразуем
мостиковую схему (а-b-c) в схему типа
звезда. Тогда
получимпоследовательно-параллельнуюструктуру.
Рис.4
Определим в общем виде вероятность исправного состояния для данной схемы приусловии,чтовероятности исправногосостоянияэлементовa,b,c,dиeравныР=0,8.
PЗ
РX
РY
РZ
(4)
Pз=0,96
Для последней схемы (Рис.4) составим уравнениеP=PX(PyPd+PzPe-PyPdPzPe)=0,91 (5)P=0,91