Лекция № 9. Методы расчёта надёжности систем с последовательной, параллельной и смешанной структурами

Вопросы лекции:

Введение

1.Структурный анализ надёжности систем.

2.Методы расчёта систем с последовательной структурой.

3.Параллельная структура. Расчёт надёжности систем с параллельной и смешанной структурами.

4. Описание условий работоспособности с помощью функций алгебры логики

Заключение

Введение

Исследование надёжности сложных технических систем обычно начинают со структурного анализа.

Под структурным анализом понимают выделение в рассматриваемой системе функционально самостоятельных блоков (элементов), для которых могут быть получены оценки надёжности, установление связей между этими блоками в зависимости от режима работы системы. Такой анализ имеет целью подготовку исходной информации для формализованного рассмотрения процесса эксплуатации рассматриваемой системы, а также для выбора соответствующей модели расчёта надёжности.

В результате структурного анализа устанавливаются множества работоспособных и неработоспособных состояний на основе рассмотрения принципов функционирования системы с учётом назначения и взаимодействия отдельных элементов.

Наиболее существенной частью структурного анализа надёжности является разработка и составление правильной структурной схемы.

1.Структурный анализ надёжности систем

Для большинства технических объектов можно выделить функционально самостоятельные элементы (блоки), соединённые последовательно или параллельно. Вся система может состоять из множества последовательно или параллельно соединённых элементов, образующих смешанную структуру. В зависимости от режима функционирования структура системы может меняться. Однако, выделение в системе структурно связанных блоков позволяет формализовать расчёт показателей надёжности при любой трансформации системы.

Применение метода структурного анализа предусматривает выполнение определённых правил:

• все элементы технического объекта рассматриваются только как одноотказовые. Если хотя бы один элемент системы подвержен двум или более отказам, то метод структурного анализа надёжности в целом не применим;

• система представляется в виде единой структурной схемы, состоящей из суммы последовательных и параллельных соединений звеньев. Каждое звено представляет собой событие, которое может быть эквивалентно в смысле надёжности одному или нескольким элементам исходной системы. События, изображённые в виде звеньев структурной схемы, должны быть независимыми;

• в структурной схеме не должно быть событий, среди которых одно событие является отрицанием другого. Одно и то же событие должно представляться в виде одного звена, т.е. должна соблюдаться ординарность звеньев.

При структурном анализе используют следующую классификацию соединений:

- последовательнымсоединением называют совокупность элементов, для которой необходимым и достаточным условием нарушения работоспособности является отказ хотя бы одного (любого) элемента, входящего в данную совокупность;

- параллельнымсоединением называется совокупность элементов, работоспособность которой нарушается только при условии отказа всех элементов, входящих в эту совокупность.

Таким образом, тип соединения в структурной схеме определяется влиянием отказов отдельных элементов (или звеньев) на работоспособность системы в целом, т.е. определяется видом и характером отказов составляющих систему элементов.