Какие три периода можно выделить в развитии современной теории надежности

Какие три периода можно выделить в развитии современной теории надежности

1 период: 40-60 гг. XX в. - период становления ТН как науки. Характеризуется разработкой методов расчета надежности по числу отказов. Расчет проводится по интенсивности отказов. А.И. Берг, Н.Г. Бруевич, В.И. Сидоров, А.М. Половко, Г.В. Дружинин, Н.А. Шишонок. Украинская школа разрабатывала математ методы ТН: Б.В. Гнеденко, Ю.К. Беляев, А.Д. Соловьев.

2 период: 60-80 гг – период бурного развития ТН. Учитывали влияние функциональных связей, режимов работы, факторов окружающей среды, расчеты и оптимизация надежности объектов распространялась на различные отрасли. Я.К Барлоу, Прошан, В.В. Болотин. Развивалась физическая теория надежности. В 1961 г. уч. Х.А.Уотсон предложил метод анализа надежности систем управления межконтинентальными ракетами. было применено дерево отказов. Ф.Ф.Хаасль развил методику дерево отказов для широкого круга.

3 период: 80гг. – до наших дней. Решение задач прогнозирования надежности сложных технических систем.

 

Что в теории надежности называют объектом, системой и элементом системы

В теории надежности используют понятия объект, элемент, система.

Объект - техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации.

Объектами могут быть различные системы и их элементы, в частности: сооружения, установки, технические изделия, устройства, машины, аппараты, приборы и их части, агрегаты и отдельные детали.

Элемент системы - объект, представляющий отдельную часть системы. Само понятие элемента условно и относительно, так как любой элемент, в свою очередь, всегда можно рассматривать как совокупность других элементов.

Понятия система и элемент выражены друг через друга, поскольку одно из них следовало бы принять в качестве исходного, постулировать. Понятия эти относительны: объект, считавшийся системой в одном исследовании, может рассматриваться как элемент, если изучается объект большего масштаба. Кроме того, само деление системы на элементы зависит от характера рассмотрения (функциональные, конструктивные, схемные или оперативные элементы), от требуемой точности проводимого исследования, от уровня наших представлений, от объекта в целом.

Человек-оператор также представляет собой одно из звеньев системы человек-машина.

Система - объект, представляющий собой совокупность элементов, связанных между собой определенными отношениями и взаимодействующих таким образом, чтобы обеспечить выполнение системой некоторой достаточно сложной функции.

Признаком системности является структурированность системы, взаимосвязанность составляющих ее частей, подчиненность организации всей системы определенной цели. Системы функционируют в пространстве и времени.

 

Что такое событие, и какие виды событий различают в теории надежности.

Событие – это всякий факт, который в результате опыта может произойти или не произойти.

Классы событий:

Повреждение - событие, заключающееся в нарушении исправности объекта при сохранении его работоспособности.
Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта. Критерий отказа - отличительный признак или совокупность признаков, согласно которым устанавливается факт отказа.
Признаки (критерии) отказов устанавливаются НТД на данный объект.
Восстановление - процесс обнаружения и устранения отказа (повреждения) с целью восстановления его работоспособности (исправности).
Восстанавливаемый объект - объект, работоспособность которого в случае возникновения отказа подлежит восстановлению в рассматриваемых условиях.
Невосстанавливаемый объект - объект, работоспособность которого в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению в рассматриваемых условиях.

Ремонт - комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности объекта и комплекса по восстанавливаемости ресурсов его операций объекта.

Ремонтный объект - объект для к-го провед-ие ремонт-ов предусматрив-ся в технич. докум-ции.

Неремонтный объект - объект для к-го провед-ие ремонтов не предусматри-ся в технич. докум-ции.

 

Предварительныи выбор вида вероятностного распределения при статистической обработке экспериментального материала.

При выборе теор. функции распределения необходимо учитывать:

1) Влияние факоров окружающей среды на работоспособность исследуемого объекта, как в целом, так и на его элементы;

2) Влияние действующих внешних и внутренних нагрузок на работоспособность эл-тов объекта;

3) Необходимо учитывать частоты повторения нагрузок, которые могут прикладываться соответствующим элементам, объектам.

Распределение Вейбула

P(t)= exp*(-λ*t^α)

Дифференциальный закон надёжности:

a(t) = (λ*α*t^α-1) * exp*(-λ*t^α)

λ(t)= λ*α*t^α-1

если α<1, то интенсивность отказов убывающая функция.

если α=1, режим нормальной эксплуатации, интенсивность отказа не зависит от времени и будет const

Гамма – распределение.

a(t)=λ*((λt)^k-1/(k-1)!)*exp

P(t)=1-(λ^k/(k-1)!)* ^k-1 *exp(-λx)dx

P(t)=exp*(-λt) ⁱ/i!

λ(t)= λ*(-λt)^k-1/(k-1)! ⁱ/i!

Tср= =k/λ

При к=1, гамма- распределение переходит в экспоненциальное.

к>1, интенсивность отказов возрастает.

К<1,интенсивность отказов убывает.

 

Показатели долговечности.

Средний ресурс – мат. ожидание ресурса. Среднийрес. – мат. ожидание ресурса объекта.

Гамма-процентный рес. - наработка, в течение которой объект не достигает предельного состояния с заданной вероятностью, выраженной в %.

 

Гамма-процентный срок службы - календарная продолжительность эксплуатации, в теч. кот.объект не достигает предельного состояния с заданной вероятностью, выраженной в %.

 

Средний срок службы – матем. ожидание срока службы объекта. Стандартом установлены временные понятия: назначенный ресурс (срок службы) объекта и остаточный ресурс.

 

Назнач. ресурс - суммарная наработка, при достижении которой эксплуат. объекта должна быть прекращена независимо от его тех.сост. Аналогично определяются понятия “назначенный срок службы”, “назначенный срок хранения”. По истечении назн. р. объект должен быть изъят из эксплуат., и должно быть принято решение, предусмотр. соответствующей нормативно-технической документацией - направление в ремонт, списание, уничтожение, проверка и установление нового назначенного срока (ресурса) и т.д.Указанные временные понятия применяются по отношению к объектам, пред. сост. которых приводят к большим эконом.потерям, угрожают безопасности человека или приводят к вредному воздействию на окружающую среду.

 

Остаточный ресурс (остаточ. срок службы) - суммарная наработка (календарная продол-тьэксплуат.) объекта от момента контроля его тех. сост. до перехода в пред.сост.

 

Показатели сохраняемости

Гамма-процентный срок сохраняемости - срок сохран., достигаемый объектом с заданной вероятностью, выраженной в %.

 

Средний срок сохраняемости - математическое ожидание срока сохраняемости.

 

Назначенный срок хранения - срок хранения, по достижении которого хранение объекта должно быть прекращено независимо от его технического состояния

 

Рис. 4.4.5. Резервирование мажоритарное

Вероятность отказа трехканальной мажоритарной схемы(без учета надежности Э.Г.) равна:

Q_М.С. =C₃²q² (1-q)+C₃³q³ = 3q² -2q³, где q-вероятность отказа одного из сопоставляемых каналов.

Вероятность отказа с учетом возможности отказа Э.Г. равна:

Q = 1-P_М.С *P_Э.Г, где P_М.С, P_Э.Г –вероятности безотказной работы собственно мажоритарной схемы и элемента голосования.

Какие три периода можно выделить в развитии современной теории надежности

1 период: 40-60 гг. XX в. - период становления ТН как науки. Характеризуется разработкой методов расчета надежности по числу отказов. Расчет проводится по интенсивности отказов. А.И. Берг, Н.Г. Бруевич, В.И. Сидоров, А.М. Половко, Г.В. Дружинин, Н.А. Шишонок. Украинская школа разрабатывала математ методы ТН: Б.В. Гнеденко, Ю.К. Беляев, А.Д. Соловьев.

2 период: 60-80 гг – период бурного развития ТН. Учитывали влияние функциональных связей, режимов работы, факторов окружающей среды, расчеты и оптимизация надежности объектов распространялась на различные отрасли. Я.К Барлоу, Прошан, В.В. Болотин. Развивалась физическая теория надежности. В 1961 г. уч. Х.А.Уотсон предложил метод анализа надежности систем управления межконтинентальными ракетами. было применено дерево отказов. Ф.Ф.Хаасль развил методику дерево отказов для широкого круга.

3 период: 80гг. – до наших дней. Решение задач прогнозирования надежности сложных технических систем.