
482
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»
(ПГУАС)
ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Методические указания к выполнению контрольных работ
по направлению подготовки 23.03.01 «Технология транспортных процессов»
Пенза 2016
1
УДК 629.3.004.1(075.8) ББК 30.14+30.82я73
О-93
Рекомендовано Редсоветом университета Рецензент: кандидат технических наук, доцент кафедры «Эксплуатация автомобильного транспорта» В.В. Лянден-
бурский (ПГУАС)
Оценка надежности технических систем: метод. указания к О-93 выполнению контрольных работ по направлению подготовки 23.03.01 «Технология транспортных процессов» /А.С.Ширшиков. –
Пенза: ПГУАС, 2016. – 32 с.
Приводится материал для контрольных работ по дисциплине «Оценка надежности технических систем».
Методические указания подготовлены на кафедре «Организация и безопасность движения» и предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки 23.03.01 «Технология транспортных процессов», изучающих дисциплину «Оценка надежности технических систем», а также для студентов других специальностей.
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, 2016
© Ширшиков А.С., 2016
2
ПРЕДИСЛОВИЕ
Целью проведения контрольных работ по дисциплине «Оценка надежности технических систем» является оценивание уровня знаний и умений студентов.
Контрольные работы подготовлены в соответствии с программой дисциплины «Оценка надежности технических систем» и предназначены для использования студентами первого курса, обучающимися по направлению подготовки 23.03.01 «Технология транспортных процессов», при изучении дисциплины «Оценка надежности технических систем», относящейся к обязательным дисциплинам вариативной части.
Изучение дисциплины «Оценка надежности технических систем» способствует формированию компетенций, предусмотренных Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки 23.03.01 «Технология транспортных процессов».
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование компетенции «способность к расчету и анализу показателей качества пассажирских и грузовых перевозок, исходя из организации и технологии перевозок, требований обеспечения безопасности перевозочного процесса».
В результате изучения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
основные термины и определения теории надежности;
показатели надежности;
законы распределения случайной величины, используемые при оценке надежности;
структурные схемы надежности;
способы прогнозирования надежности;
методы повышения надежности систем при проектировании и при эксплуатации;
виды испытаний;
конструктивные и технологические методы обеспечения надежности.
Уметь:
рассчитывать основные показатели надежности;
использовать законы распределения случайной величины при оценке надежности;
составлять структурные схемы надежности;
прогнозировать надежность;
повышать надежность систем при проектировании и при эксплуатации;
организовывать испытания на надежность;
3
обеспечивать конструктивные и технологические показатели надежности.
Владеть:
методамиэкспериментальногоопределенияпоказателейнадежности;
методиками расчетов показателей надежности.
Иметь представление:
о системе управления надежностью В данных методических указаниях приводятся типовые вопросы с
правильными ответами. При проведении контрольных работ каждому студенту выдается по три вопроса и одной задаче. Варианты ответов могут выдаваться или не выдаваться (в этом случае студенты пишут ответы в произвольной форме).
Знания, полученные студентами, могут быть использованы при изучении дисциплины «Конструктивная и эксплуатационная надежность подвижного состава», при выполнении выпускной квалификационной работы и в дальнейшей профессиональной деятельности.
4
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
Теоретические вопросы
|
Вопрос |
Ответы |
|
1 |
2 |
|
Основные термины и определения теории надежности |
|
1 |
Что называется |
Свойство объекта сохранять во времени в |
|
надежностью? |
установленных пределах все параметры, обе- |
|
|
спечивающие выполнение требуемых функций |
|
|
в заданных условиях (условиях применения, |
|
|
технического обслуживания, ремонта, хранения |
|
|
и транспортирования) |
2 |
Что понимается под |
Совокупность свойств изделий, обусловли- |
|
качеством изделий? |
вающих его пригодность удовлетворять |
|
|
определенные потребности в соответствии с |
|
|
его назначением |
3 |
Что называется |
Единица продукции, выпускаемая данным |
|
изделием? |
предприятием, цехом и т.д. |
4 |
Что называется |
Условно неделимая составная часть системы |
|
элементом? |
|
5 |
Что называется |
Совокупность совместно действующих элемен- |
|
системой? |
тов, предназначенная для самостоятельного |
|
|
выполнения заданных функций |
6 |
Какие изделия назы- |
Изделия, которые не могут быть восстановлены |
|
ваются невосстана- |
потребителем |
|
вливаемыми? |
|
7 |
Какие изделия назы- |
Изделия, которые могут быть восстановлены |
|
ваются восстанавли- |
потребителем |
|
ваемыми? |
|
8 |
Какие состояния из- |
1) работоспособное |
|
делия характеризуют |
2) исправное |
|
его надежность? |
3) предельное |
9 |
Что называется |
Состояние изделия, при котором оно способно |
|
работоспособным |
выполнять заданные функции |
|
состоянием? |
|
10 |
Что называется |
Состояние изделия, при котором оно удовле- |
|
исправным состоя- |
творяет не только основным, но и всем вспомо- |
|
нием? |
гательным требованиям |
11 |
Что называется |
Состояние изделия, при котором эксплуатация |
|
предельным |
или восстановление изделия нецелесообразны |
|
состоянием? |
|
5
|
1 |
|
2 |
12 |
Какое событие |
Отказ |
|
|
характеризует |
|
|
|
надежность изделия? |
|
|
13 |
Что называется |
Событие, заключающееся в полной или |
|
|
отказом? |
частичной утрате работоспособности |
|
14 |
Что называется |
Каждое отдельное несоответствие изделия |
|
|
дефектом? |
установленным требованиям |
|
15 |
Что называется |
Признаки неработоспособного состояния изде- |
|
|
критерием отказа? |
лия, установленные в нормативно-технической |
|
|
|
или конструкторской документации |
|
16 |
На какие виды делят- |
1) |
внезапные |
|
ся отказы в соответ- |
2) |
постепенные по развитию и внезапные по |
|
ствии с характером |
проявлению |
|
|
их развития и прояв- |
3) |
постепенные |
|
ления? |
|
|
17 |
В чем заключаются |
В плавном выходе параметров за границы |
|
|
постепенные отказы? |
допуска |
|
18 |
На какие виды де- |
1) |
полные |
|
лятся отказы по воз- |
2) |
частичные |
|
можности дальней- |
|
|
|
шего использования |
|
|
|
изделия? |
|
|
19 |
Что называется пол- |
Отказ, исключающий возможность работы |
|
|
ным отказом изделия? |
изделия до устранения отказа |
|
20 |
Что называется |
Отказ, при котором изделие может частично |
|
|
частичным отказом |
использоваться |
|
|
изделия? |
|
|
21 |
На какие виды делят- |
1) |
приработочные |
|
ся отказы по времени |
2) |
отказы при нормальной эксплуатации |
|
их возникновения? |
3) |
износовые |
22 |
Что называется пе- |
Период, когда постепенные отказы еще не |
|
|
риодом нормальной |
проявились и в изделии возникают только |
|
|
эксплуатации? |
внезапные отказы |
|
23 |
Какие отказы на- |
Отказы изделия, которые устраняются само- |
|
|
зываются само- |
произвольно, без вмешательства извне |
|
|
устраняющимися? |
|
|
24 |
На какие виды |
1) |
конструкционные |
|
делятся отказы по |
2) |
технологические |
|
причинам их |
3) |
эксплуатационные |
|
возникновения? |
|
|
6

1 |
2 |
25Что является конНедостатки конструкции струкционными причинами отказов?
26Что является техноНесовершенство технологии производства логическими причинами отказов?
27Что является эксНеправильная эксплуатация плуатационными причинами отказов?
28 |
Какие причины |
Причины, возникновение которых нельзя |
|
отказов называются |
предугадать заранее |
|
случайными? |
|
29 |
Какие причины |
Причины, возникновение которых можно |
|
отказов называются |
предугадать заранее |
|
систематическими? |
|
30 |
Какие свойства изде- |
1) безотказность |
|
лий характеризуют |
2) долговечность |
|
их надежность? |
3)ремонтопригодность |
|
|
4) сохраняемость |
31 |
Что называется |
Свойство непрерывно сохранять работо- |
|
безотказностью? |
способность в течение заданной наработки |
32 |
Что называется |
Свойство сохранять работоспособность до пре- |
|
долговечностью? |
дельного состояния при установленной системе |
|
|
технического обслуживания и ремонтов |
33 |
Что называется |
Свойство изделия, заключающееся в его при- |
|
ремонтопригод- |
способленности к предупреждению, обнару- |
|
ностью? |
жению и устранению отказов и неисправностей |
|
|
путем проведения технического обслуживания |
|
|
и ремонтов |
34 |
Что называется |
Свойство изделия сохранять значение пока- |
|
сохраняемостью? |
зателей безотказности, долговечности и ре- |
|
|
монтопригодности во время хранения и |
|
|
транспортирования |
|
Случайные величины, их свойства и характеристики |
|
35 |
Если случайной ве- |
Q(x)=F(x), где F(x) – функция распределения |
|
личиной X является |
величины X |
|
наработка до отказа, |
|
|
то по какой формуле |
|
|
определяется вероят- |
|
|
ность возникновения |
|
|
отказа Q(x) в течение |
|
|
наработки x? |
|
|
|
|
7

1 |
2 |
36 Как называют в |
Плотностью вероятности |
теории надежности |
|
плотность |
|
распределения? |
|
37По какой формуле P*(A)=m/N, где m – число появлений события A определяется относипри проведении N испытаний
тельная частота появления события A?
38КакоесобытиевтеоСобытие, заключающееся в том, что произошло риивероятностиназыпо крайней мере одно из событий ваютсуммойсобытий?
39 |
Какиесобытияназыва- |
События, которые могут произойти одно- |
|||
|
ютсясовместными? |
временно |
|
|
|
40 |
Какое событие в |
Событие, заключающееся в том, что |
|||
|
теории вероятности |
произошли все события |
|
||
|
называют произве- |
|
|
|
|
|
дением событий? |
|
|
|
|
41 |
По какой формуле |
n |
n |
n |
n |
|
определяется |
P( Ai ) P(Ai ) P(Ai Aj ) |
P(Ai Aj Ak ) . |
||
|
вероятность суммы n |
i 1 |
i 1 |
i j |
i j k |
|
|
|
... ( 1)n 1P(A1A2...An ). |
||
|
событий A1, A2,... An? |
|
|
nn
1.P( Ai ) P(Ai )
i 1 i 1
n
P(Ai Aj )
i j
n
P(Ai Aj Ak ) ...
i j k
... ( 1)n 1P(A1A2...An ).
nn
2.P( Ai ) P(Ai )
i 1 i 1
n
P(Ai Aj )
i j
n
P(Ai Aj Ak ) ...
i j k
... P(A1A2...An ).
8
|
1 |
|
2 |
|
n |
n |
|
|
3. P( Ai ) P(Ai ) |
|
|
|
i 1 |
i 1 |
|
|
n |
|
|
|
P(Ai Aj ) |
|
|
|
i j |
|
|
|
n |
|
|
|
P(Ai Aj Ak ) ... |
|
|
|
i j k |
|
|
|
... P(A1A2...An ). |
|
|
42 |
Какое событие А в |
Событие А называют независимым от события |
|
|
теории вероятности |
В, если вероятность события А не зависит от |
|
|
называют независи- |
того, произошло ли событие В |
|
|
мым от события В? |
|
|
43 |
По какой формуле |
Р(А1А2...Аn)= Р(А1)Р(А2)...P(An) |
|
|
определяется вероят- |
|
|
|
ность произведения n |
|
|
|
независимых собы- |
|
|
|
тий A1, A2,... An? |
|
|
44 |
Если случайной |
Вероятности возникновения отказа Q(x) в |
|
|
величиной является |
течение наработки x |
|
|
наработка до отказа, |
|
|
|
то функция распреде- |
|
|
|
ления этой величины |
|
|
|
F(x) равна… |
|
|
45 |
Производная от |
Плотности распределения случайной величины |
|
|
функции распределе- |
|
|
|
ния F(x) по перемен- |
|
|
|
ной x равна… |
|
|
46 |
Площадьподкривой |
Вероятности попадания случайной величины в |
|
|
плотностираспределе- |
этот интервал |
|
|
нияназаданноминтер- |
|
|
|
валезначенийслучай- |
|
|
|
нойвеличиныравна… |
|
|
|
|
|
Показатели надежности |
47 |
Для чего служат по- |
Для количественной характеристики надеж- |
|
|
казатели |
|
ности |
|
надежности? |
|
|
48 |
По каким признакам |
1) по способу их получения |
|
|
классифицируют по- |
2) по области их использования |
|
|
казатели надеж- |
3) по области их распространения |
|
|
ности? |
|
4) по свойствам изделий, характеризующим |
|
|
|
надежность |
9
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
49 |
На какие виды делят- |
1) |
эксплуатационные |
|
|
|
||
|
ся показатели надеж- |
2) |
экспериментальные |
|
|
|
||
|
ности по способу их |
3) |
расчетные |
|
|
|
|
|
|
получения? |
|
|
|
|
|
|
|
50 |
Что называется экс- |
Показатели, |
получаемые |
по |
данным |
|||
|
плуатационными |
эксплуатации |
|
|
|
|
||
|
показателями |
|
|
|
|
|
|
|
|
надежности? |
|
|
|
|
|
|
|
51 |
Что называется |
Показатели, получаемые по данным испытаний |
||||||
|
экспериментальными |
|
|
|
|
|
|
|
|
показателями |
|
|
|
|
|
|
|
|
надежности? |
|
|
|
|
|
|
|
52 |
Что называется ра- |
Показатели, получаемые расчетными методами |
||||||
|
счетными показа- |
|
|
|
|
|
|
|
|
телями надежности? |
|
|
|
|
|
|
|
53 |
На какие виды делят- |
1) |
нормативные |
|
|
|
||
|
ся показатели надеж- |
2) |
оценочные |
|
|
|
|
|
|
ности по области их |
|
|
|
|
|
|
|
|
использования? |
|
|
|
|
|
|
|
54 |
Что называется нор- |
Показатели, используемые в нормативно- |
||||||
|
мативными показа- |
технической или конструкторской (проектной) |
||||||
|
телями надежности? |
документации |
|
|
|
|
||
55 |
Что называется оце- |
Показатели, используемые для оценки надеж- |
||||||
|
ночными показа- |
ности |
по |
результатам |
испытаний |
и |
||
|
телями надежности? |
эксплуатации |
|
|
|
|
||
56 |
На какие виды де- |
1) |
индивидуальные |
|
|
|
||
|
лятся показатели на- |
2) |
групповые |
|
|
|
|
|
|
дежности по области |
|
|
|
|
|
|
|
|
их распространения? |
|
|
|
|
|
|
|
57 |
Что называется инди- |
Показатели, |
характеризующие |
надежность |
||||
|
видуальными показа- |
одного изделия |
|
|
|
|||
|
телями надежности? |
|
|
|
|
|
|
|
58 |
Что называется груп- |
Показатели, |
характеризующие |
надежность |
||||
|
повыми показате- |
партии изделий |
|
|
|
|||
|
лями надежности? |
|
|
|
|
|
|
|
59 |
На какие виды де- |
1) |
показатели безотказности |
|
|
|
||
|
лятся показатели |
2) |
показатели долговечности |
|
|
|
||
|
надежности по |
3) |
показатели сохраняемости |
|
|
|
||
|
свойствам изделий, |
4) |
показатели ремонтопригодности |
|
|
|||
|
характеризующим их |
5) |
показатели, |
характеризующие комбинацию |
||||
|
надежность? |
свойств (комплексные показатели) |
|
|
10