- •Струков Валерий Григорьевич надежность механического оборудования
- •Введение
- •1. Понятия и термины теории надежности. Государственный стандарт на показатели надежности
- •1.1. Термины надежности машин
- •1.2. Показатели надежности машин
- •1.3. Наработка
- •1.4. Основные показатели долговечности
- •2. Математические методы теории надежности
- •2.1. Основные понятия и определения
- •2.2. Теоремы теории вероятностей
- •2.3. Законы распределения случайной величины
- •3.1.1. Интегральная функция распределения вероятностей случайной величины
- •3.1.2. Дополнение интегральной функции распределения вероятностей случайной величины
- •3.1.3. Свойства интегральной функции распределения
- •3.1.4. Вероятность отказа объекта
- •3.1.5. Вероятность безотказной работы
- •3.1.6. Вероятность восстановления работоспособности
- •3.2. Дифференциальная функция распределения вероятностей случайной величины
- •3.2.1. Частота появления событий
- •3.2.2. График дифференциальной функции распределения вероятностей случайной величины
- •3.2.3. Вероятность попадания непрерывной случайной величины в заданный интервал
- •3.2.4. Свойства дифференциальной функции распределения
- •3.3. Определение интегральной и дополнения интегральной функции распределения по известной дифференциальной функции
- •3.4. Вероятность появления события на интервале, следующем за интервалом, на котором событие не появлялось
- •3.5. Интенсивность событий
- •4. Числовые характеристики случайных величин
- •4.1. Математическое ожидание
- •2.4. Плотность распределения случайной величины
- •3. Единичные показатели надежности объекта (епно)
- •3.1. Законы распределения случайной величины
- •4.2. Рассеивание случайной величины
- •4.3. Гамма-процентное значение случайной величины
- •4.4. Медиана случайной величины
- •5. Безотказность системы
- •5.1. Безотказность объектов при последовательном соединении элементов
- •5.2. Безотказность объекта при параллельном соединении элементов
- •5.3. Безотказность объекта при смешанном соединении элементов
- •6. Распределения случайных величин
- •6.1. Экспоненциальное распределение
- •6.1.1. Дополнение интегральной функции экспоненциального распределения вероятностей случайной величины
- •6.1.6. Характеристическое свойство экспоненциального распределения
- •6.1.7. Линеаризация экспоненциальной функции
- •7. Нормальное распределение
- •7.1. Дифференциальная функция нормального распределения
- •7.1.1. Свойства дифференциальной функции нормального распределения
- •7.2. Правило трех среднеквадратических отклонений
- •7.3. Интегральная функция нормального распределения
- •7.4. Нормированное нормальное распределение
- •7.5. Логарифмически нормальное распределение
- •8. Распределение вейбулла
- •8.1. Дополнение интегральной функции распределения Вейбулла
- •9. Надежность восстанавливаемых объектов
- •9.1. Поток событий
- •9.1.1. Функция потока событий
- •9.1.2. Интенсивность потока событий
- •9.1.3. Среднее число потока событий
- •9.1.4. Среднее время между событиями потока
- •9.1.5. Интенсивность потока отказов за время эксплуатации
- •9.1.6. Простейший поток событий
- •9.1.7. Математическая модель простейшего потока событий
- •9.1.8. Поток событий совокупности объектов
- •9.2. Процесс эксплуатации восстанавливаемого объекта
- •9.2.1. Модель эксплуатации объекта с конечным временем восстановления
- •9.2.2. Вероятности состояний системы
- •9.2.3. Дифференциальные уравнения вероятностей состояний
- •9.3. Готовность объекта
- •9.3.1. Функция готовности объекта
- •9.3.2. Функция простоя
- •9.3.3. Финальные вероятности состояний
- •9.3.4. Коэффициент готовности
- •9.3.5. Коэффициент простоя
- •10. Повышение надежности машин
- •10.1. Обеспечение надежности при проектировании
3.1.4. Вероятность отказа объекта
Вероятность отказа объекта - это функция F(t), определяющая для каждого значения времени t вероятность события Tt, то есть время Т работы объекта до отказа примет значение, меньшее t:
F(t)=P(Tt).
Вероятность отказа объекта - интегральная функция распределения вероятностей времени работы объекта до отказа, определяющая вероятность возникновения отказа объекта в интервале времени t.
По статистической информации F*(t) определяется как отношение числа объектов, отказавших за время t, к числу объектов в начале испытания:
F*(t)===1-=1-P*(t),
где n(t) - число объектов, отказавших за время t; N(t) - число объектов, работоспособных в момент времени t; N(0) - число объектов в начале испытаний, N(0)=N(t)+n(t); P*(t) - вероятность безотказной работы.
3.1.5. Вероятность безотказной работы
Вероятность безотказной работы - функция P(t), определяющая для каждого значения времени t вероятность события Tt, состоящего в том, что время T работы объекта до отказа примет значение, большее t:
P(t)=P(Tt)=(t)=1-F(t). (10)
Вероятность безотказной работы является дополнением интегральной функции распределения вероятностей времени безотказной работы объекта, которая определяет вероятность безотказной работы в интервале времени t. По статистической информации
P*(t)===1-=1-F*(t).
3.1.6. Вероятность восстановления работоспособности
Функция FB(t) - вероятность восстановления работоспособности, определяет для каждого значения времени t вероятность события TB t, состоящего в том, что время TB восстановления работоспособности примет значение, меньшее t, то есть
FB(t)=P(TBt). (11)
Эта функция является интегральной функцией распределения вероятностей времени восстановления работоспособности объекта, определяющая вероятность восстановления работоспособности в интервале времени t.
3.2. Дифференциальная функция распределения вероятностей случайной величины
Дифференциальная функция распределения вероятностей случайной величины является первой производной от интегральной функции распределения:
f(x)=lim=. (12)
Продифференцировав выражение (8), получим
f(x)==-. (13)
Геометрически дифференциальная функция как производная интегральной функции определяется тангенсом угла (tg ) между осью абсцисс и касательной к интегральной функции в данной ее точке.
Размерность дифференциальной функции обратна размерности случайной величины.
Она, как и интегральная функция, одна из форм закона распределения.
Часто вместо "дифференциальная функция распределения" используют следующие термины:
1) плотность распределения;
2) плотность вероятности.
Дифференциальная функция распределения характеризует плотность, с которой распределяются значения случайной величины в данной точке.