Классификация отказов:

1. по обусловленности с другими отказами:

- независимый - зависимый

2. по характеру изменения параметров во времени:

- внезапный - постепенный

3. по периодичности появления самоустраняющегося отказа:

- сбой (однократно) - перемещающийся (один и тот же многократно)

4. по возможностям обнаружения (при подготовке или в процессе применения):

- явный - скрытый

5. по причинам возникновения:

- конструктивный (нарушение (несовершенство) правил проектирования и конструирования) - производственный (нарушение (несовершенство процесса изготовления)) - эксплуатационный (нарушение ПЭ) - деграционный (старение, изнашивание, коррозия, усталость при соблюдении всех правил и норм).

Постепенные отказы возникают в результате медленных необратимых физико-химических процессов, происходящих в любом изделии вследствие его износа и старения.

Наступление постепенного отказа характеризуется монотонным изменением того или иного параметра до предельного значения, установленного технической документацией.

Сам факт наступления такого отказа вполне закономерен и ожидаем, однако момент его наступления является случайной величиной. Значит, время работы изделия тоже случайная величина, т.е. имеет место рассеивание сроков службы изделия до отказа в результате каких-то причин (неоднородность металла деталей, различия в технологии изготовления и состояния инструмента, различных условий эксплуатации).

Это обстоятельство позволяет использовать при решении практических вопросов обеспечения надежности элементов корабля метод теории вероятностей и математической статистики.

Введем понятие частоты отказов:

(1), где - число отказавших объектов за время - общее первоначальное число объектов.

Если рассматривать большое число малых промежутков времени , следующих друг за другом, то получим некоторую функцию частоты отказов от времени.

Эта функция называется плотность распределения вероятности времени безотказной работы.

Для большинства изделий по постоянным отказам она распределена по нормальному закону.

(2) где Т - математическое ожидание срока службы; - среднее квадратное отклонение.

Вероятность отказа и вероятность безотказной работы.

С помощью плотности распределения времени безотказной работы могут быть получены другие показатели надежности.

Вероятность безотказной работы P(t) определяется как вероятность того, что в заданном интервале времени t или в пределах заданной наработки не возникнет отказ изделия.

Вероятность отказа Q(t) связана с плотностью распределения вероятности времени безотказной работы интегральной зависимостью.

(3), тогда

(4)

Вероятность отказа и вероятность безотказной работы в сумме дают 1, а графики хи выглядят следующим образом:

Интенсивность отказов

Интенсивность отказов - это условная плотность вероятности возникновения отказа невосстанавливаемого объекта, определяемая для любого момента времени при условии, что до этого момента отказ не возник:

(5), где n - неисправное изделие, N - кол-во объектов, которые остались к данному моменту времени,

причем

(6)

Для военных кораблей невосстанавливаемость объекта не является характерной и мы используем следующее: математический аппарат, описывающий отказы.

Понятие о потоках отказов корабельной техники

Вводя понятие интенсивности отказов, мы подразумеваем изделия неремонтируемые. Фактически на кораблях ВМФ, в случае отказа изделия ремонтируются или заменяются новыми.

Поэтому для ремонтируемых изделий следует ввести другие характеристики надежности.

Возникновение отказов корабельной техники в случайные моменты времени позволяет использовать понятие случайного потока событий.

Случайным потоком событий называется последовательность таких событий, которые происходят последовательно одно за другим в случайные моменты времени.

В теории надежности широко применяется простейший поток отказов, который характеризуется следующими свойствами:

1. Отсутствие последствий - имевшие место ранее отказы не влияют на последствия.

2. Ординарность - вероятность возникновения двух или более событий одновременно пренебрежительно мала по сравнению с вероятностью возникновения.

3. Стационарность - вероятность возникновения определенного числа событий за фиксированный промежуток времени не зависит от положения этого промежутка по оси времени.

Параметр потока отказов - это отношение среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольно малую его наработку к значению этой наработки.

(7), где - количество отказавших изделий за промежуток .

- общее количество эксплуатируемых изделий.

Эта величина отличается от , т.к. учитывает восстановления объектов.

Для простейшего потока отказов справедлив экспоненциальный закон распределения.

Вероятность возникновения равно “k” отказов за время t:

(8), - параметр потока отказов.

Отсюда вероятность безотказной работы (k=0).

(9)

Для простейшего потока отказов параметр равен математическому ожиданию числа отказов в единицу.

2. Принципы обеспечения надежности техники в процессе эксплуатации.

Изучение опыта эксплуатации многих образцов корабельной техники показывает, что им свойственны три типичных периода эксплуатации. Эти периоды отличаются как различными значениями параметра потока отказов, так и определенными закономерностями их проявления.

I. - приработка - характеризуется высоким значением , которое с течением времени уменьшается (т.е. ), т.е. поток не является простейшим и пользоваться экспоненциальным законом распределения нельзя.

II. - нормальная эксплуатация. Поток обладает свойствами простейшего, т.е. .

III. - интенсивный износ - и с увеличением времени эксплуатации возрастает.