Расчёт структурной надёжности - реферат

Задание.


Введение

Надежностью именуют свойство объекта сохранять во времени в установленных границах значения всех характеристик, характеризующих способность делать требуемые функции в данных режимах и критериях внедрения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки. Расширение критерий эксплуатации, увеличение ответственности выполняемых радиоэлектронными  средствами  (РЭС) функций в составе вычислительных систем, их усложнение приводит к увеличению Расчёт структурной надёжности - реферат требований к надежности изделий.

Надежность является сложным свойством, и формируется такими составляющими, как безотказность, долговечность, восстанавливаемость и сохраняемость. Главным тут является свойство безотказности - способность изделия безпрерывно сохранять работоспособное состояние в течение времени. Поэтому более принципиальным в обеспечении надежности РЭС является увеличение их безотказности.

Особенностью трудности надежности является ее Расчёт структурной надёжности - реферат связь со всеми шагами “актуального цикла” РЭС от зарождения идеи сотворения до списания: при расчете и проектировании изделия его надежность закладывается в проект, при изготовлении надежность обеспечивается, при эксплуатации - реализуется. Потому неувязка надежности - всеохватывающая неувязка и решать ее нужно на всех шагах и различными средствами. На шаге проектирования изделия определяется его Расчёт структурной надёжности - реферат структура, делается выбор либо разработка элементной базы, потому тут имеются самые большие способности обеспечения требуемого уровня надежности РЭС. Главным способом решения этой задачки являются расчеты надежности (сначала - безотказности), зависимо от структуры объекта и черт его составляющих частей, с следующей нужной корректировкой проекта. Некие методы расчета структурной надежности рассматриваются Расчёт структурной надёжности - реферат в данном пособии .

1. Преобразование схемы.

1) В начальной схеме элементы 2, 3, 4 образуют параллельное соединение. Заменяем их квазиэлементом А, беря во внимание, что P2 = P3 = P4.

PA = 1 – Q2 * Q2 * Q3 * Q4 = 1 – (1 - Q2)3                (1.1)

2) Элементы 5 и 6 образуют параллельное соединение. Заменив их квазиэлементом B и беря во внимание, что P5 = P6 = P2, получим:

PB = 1 – Q Расчёт структурной надёжности - реферат5 * Q6 = 1 – (1 – P2)2                                 (1.2)

3) Элементы 8, 9 образуют параллельное соединение. Заменив их квазиэлементом С и беря во внимание, что P8 = P9 = P2, получим:

PC = 1 – (1 – P2)2 = PB                                               (1.3)

4) Элементы 10, 11 и 12 образуют также параллельное соединение. P10 = P11 = P12. Заменим их квазиэлементом D.

PD = PA = 1 – (1 – P2)3                                               (1.4)

5) Элементы 13, 14 и 15 образуют соединение “2 из 3”. Потому что P13 = P14 = P15, то для определения Расчёт структурной надёжности - реферат вероятности неотказной работы элемента М воспользуемся комбинаторным способом:

                                                                                                                                    (1.5)

            Перевоплощенная схема изображена на рисунке 1.1.

рис.1.1 Перевоплощенная схема.

6) Элементы A, B, 7, C, D образуют(рис 1.1) мостиковую систему, которую можно поменять квазиэлементом N. Для расчёта вероятности неотказной работы воспользуемся способом кратчайших путей.

По рисунку 1.1 кратчайшие пути:

1) А, 7, D

2) A, C

3) B, D

4) B Расчёт структурной надёжности - реферат, 7, C

Составим дизъюнктивную нормальную форму:

     

                                                                                                                                          (1.6)

      возможность неотказной работы при полностью надёжном элементе 7.(рис.1а)

      возможность неотказной работы при полностью ненадёжном элементе 7.(рис.1б)

     

     

                                                Рис.1а                                                                         Рис.1б

            рис.1.  Преобразование моста при полностью надёжном (а) и отказавшем элементе 7(б)

2. Расчёт вероятности неотказной работы частей 1-15, квазиэлементов A, B, C, D, M, N, и самой Расчёт структурной надёжности - реферат системы.

В перевоплощенной схеме (рис.1.1) элементы 1, M, N образуют последовательное соединение. Тогда возможность неотказной работы всей системы:

                                  (1.7)

Потому что по условию все элементы системы работают в периоде обычной эксплуатации, то возможность неотказной работы частей 1-15 подчиняются экспоненциальному закону:

                            (1.8)

Результаты расчётов вероятностей неотказной работы частей 1-15 начальной схемы по формуле (1.8), квазиэлементов Расчёт структурной надёжности - реферат A, B, C, D, M, N по формулам (1.1-1.6), и самой системы по формуле (1.7) приведены в таблице 1.

Таблица №1

Элемент

li, *10-6ч-1

Наработка t, *106 ч.

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
1,13-15 0,1 0,99 0,9802 0,9704 0,9607 0,9512 0,9417 0,9324 0,9231 0,9139 0,9048 0,8958
2-12 1,0 0,9048 0,8187 0,7408 0,6703 0,6065 0,5488 0,4966 0,4493 0,4066 0,3679 0,3329
7 0,5 0,9512 0,9048 0,8607 0,8187 0,7788 0,7408 0,7047 0,6703 0,6376 0,6065 0,5769
A, D - 0,9991 0,994 0,9826 0,9642 0,9391 0,9081 0,8724 0,8330 0,7910 0,7474 0,7031
B, C - 0,9909 0,9671 0,9328 0,8913 0,8452 0,7964 0,7466 0,6967 0,6479 0,6004 0,555
N - 0,9999 0,9995 0,997 0,99 0,9219 0,9527 0,9193 0,8758 0,8235 0,7642 0,7003
M - 0,9997 0,9988 0,9974 0,9955 0,9931 0,9902 0,9869 0,9832 0,979 0,9745 0,9697
S - 0,9897 0,9786 0,965 0,9468 0,9219 0,8884 0,8459 0,7948 0,7368 0,6739 0,6083
Элемент

li, *10-6ч-1

Наработка t, *106 ч.

1,2 1,3 1,4 1,6 1,8 2,0 0,555 0,8325

1,13-15 0,1 0,8869 0,8780 0,8693 0,8521 0,8353 0,8187 0,9461 0,9201

2-12 1,0 0,3012 0,2736 0,2466 0,2019 0,1653 0,1353 0,5744 0,4350

7 0,5 0,5488 0,5222 0,4966 0,4493 0,4066 0,3679 0,7579 0,6595

A, D - 0,6588 0,6158 0,5724 0,4916 0,4184 0,3535 0,9229 0,8196

B, C - 0,5117 0,4715 0,4324 0,363 0,3033 0,2524 0,8188 0,6807

N - 0,6341 0,5688 0,5031 0,3845 0,2849 0,206 0,9645 0,8597

M - 0,9645 0,9579 0,9532 0,9409 0,9275 0,9133 0,9916 0,9819

S - 0,5424 0,4789 0,4169 0,3083 0,2207 0,154 0,9048 0,7767

      На рис.2 представлен график зависимости вероятности неотказной работы от времени выработки.

Рис.2

График зависимости вероятности  неотказной работы  системы Расчёт структурной надёжности - реферат от времени выработки, системы после роста надёжности частей PS’ и после роста надёжности  частей PS’ и после структурного резервирования PS’’.

Рис.1.2 Перевоплощенная схема 2.

3. Расчёт роста надёжности частей.

По графику (рис.2) находим для  ( )   - процентную наработку системы

часов

Проверочный расчёт  указывает, что при часов

По условиям задания завышенная - процентная наработка системы.

 часов

Расчёт указывает Расчёт структурной надёжности - реферат, что при  для частей перевоплощенной схемы (рис1.2)

, , . Как следует, из 3-х поочередно соединённых частей малое значение вероятности имеет элемент N (мост).

Для того, чтоб при ч. система в целом имела возможность неотказной работы , нужно чтоб элемент N имел возможность неотказной работы:

Но при всем этом значении элемент N будет самым надёжным Расчёт структурной надёжности - реферат. Означает

Означает нужно наращивать надёжность 2-х частей: 1 и N.

Увеличим надёжность моста. Для этого посчитаем значимость частей A, B, C и D в нём.

Означает, значимость(значимость) частей B и C больше, означает их мы будем наращивать.

Для нахождения мало нужной вероятности безотходной работы элемента 2 нужно решить уравнение (1.6) относительно Расчёт структурной надёжности - реферат P2 при РN=0,9574. Найдём его графически . График представлен на рис.3(по данным таблицы 7).

Рис.3

График зависимости вероятности неотказной работы моста N от вероятности без работы его частей. По графику находим при PN=0,9574

P2=0,6875

Потому что по условиям задания всё элементы работают в критериях обычной эксплуатации и Расчёт структурной надёжности - реферат подчиняются экспоненциальному закону, то для элемента P2 при t=0,8325*106 ч., находим:

Таким макаром, для роста -процентной выработки нужно прирастить надёжность частей 5, 6, 7 и 8 и понизить интенсивность их отказов с 1 до 0,45, другими словами в 2,2 раза.

Результаты расчётов для системы с увеличенной надёжностью частей B!,  С! и 1 приведены в таблице 2, элемента N(моста) и Расчёт структурной надёжности - реферат системы S! после увеличения надёжности.

Таблица №2

Элемент

li, *10-6ч-1

Наработка t, * 106 ч.

0,2 0,4 0,6 0,8 0,555 0,8325 1 1,2 1,4 1,8 2,0

2!

0,45 0,9139 0,8353 0,7634 0,6977 0,9297 0,6875 0,6376 0,5827 5326 0,4449 0,4066
A - 0,994 0,9642 0,9082 0,8330 0,9512 0,8196 0,7474 0,6588 5724 0,4184 0,8335

B!, C!

- 0,9926 0,9729 0,9440 0,9086 0,9521 0,9024 0,8687 0,8259 7815 0,6918 0,6478

N!

- 0,9999 0,9977 0,9871 0,9602 0,9907 0,9539 0,9120 0,8429 7578 0,5677 0,4758

S!

- 0,9922 0,9502 0,9401 0,9144 0,9434 0,908 0,8686 0,8028 7217 0,5407 0,4532

График зависимости вероятности неотказной системы после роста надёжности частей приведён на рис.2(кривая S!).

4. Повышение надёжности за счёт резервирования частей.

Для элемента N(моста) резервирование значит роста большего числа частей. B и Расчёт структурной надёжности - реферат C– более важные элементы в нём. Будем их облагораживать вместе с первым элементом.

Для увеличения надёжности моста добавляем параллельно к элементам B и C элементы до того времени, пока возможность неотказной работы квазиэлемента N не достигнет данного значения.

      PN должна быть больше PN=0,9539

1. Добавим параллельно по одному элементу к B Расчёт структурной надёжности - реферат и C

PN=0,9522<0,9539

2. Добавляем ещё по одному

PN=0,9687>0,9539

3. Добавим параллельно к первому элементу ещё один аналогичный:

P1=1-(1-P1)2=21-(1-0,9201)2=0,9936>0,9574

Результаты расчётов вероятностей неотказной работы системы N, 1 и системы в целом приведены в таблице 3.

Расчёты демонстрируют, что при t=0б8325*106 ч.

PS=0,9451>0,9, что соответствует условию задачки.

Таблица №3

Элемент

li, *10-6ч-1

Наработка
0,2 0,4 0,6 0,8 1 0,8325 1,4 1,8 2,0
1 0,1 0,9802 0,9607 0,9417 0,9231 0,9048 0,9201 0,8693 0,8353 0,8187

2!!

- 0,8187 0,6703 0,5488 0,4493 0,3679 0,4350 0,2466 0,1653 0,1353

C!!, B!!

1,0 0,9998 0,9961 0,9813 0,8724 0,8991 0,833 0,7573 0,5948 0,5167

1!!

- 0,9996 0,9985 0,9966 0,9941 0,9909 0,9936 0,9829 0,9729 0,9671

N Расчёт структурной надёжности - реферат!!

- 0,9999 0,9995 0,9944 0,9323 0,9271 0,9687 0,7407 0,4962 0,3837

S!!

- 0,9984 0,9935 0,9813 0,9411 0,8954 0,9451 0,6940 0,4477 0,3390

На рис.2 представлена возможность неотказной работы системы S!! После структурного резервирования (кривая S!!).

Схема после структурного резервирования представлена на рис. 4

Рис.4

Таким макаром, для роста надёжности нужно добавить элементы 16, 17, 18, 19, 20(рис.4).


4. Выводы

1.  На рис. 2 представлена зависимость вероятности неотказной работы системы (кривая ). Из графика видно, что 90% - наработка начальной системы составляет часов.

2.  Для увеличения надежности Расчёт структурной надёжности - реферат и роста 50% - выработки системы в 1.5 раза (до часов) предложены два метода:

а) увеличение надежности частей 2, 3, 4, 5 и 6 и уменьшение их отказов с 1 до  ч ;

б) нагруженное резервирование главных частей 1, 2, 3, 4, 5 и 6 схожими по надежности запасными элементами 16, 17, 18,19 и 20 .

3. Анализ зависимостей вероятности неотказной работы системы от времени (выработки) указывает, что 2-ой Расчёт структурной надёжности - реферат метод увеличения надежности системы (структурное резервирование) лучше первого, потому что в период выработки до  часов возможность неотказной работы системы при структурном резервировании (кривая ) выше, чем при увеличении надежности частей (кривая ).

Вологодский Муниципальный Технический Институт

Кафедра ИСиТ

Расчёт структурной надёжности

Выполнил:

студент группы ИТ-41

Белов Артём Борисович

Вологда 2002



rashodi-domashnih-hozyajstv.html
rashodi-federalnogo-byudzheta-rf.html
rashodi-gosudarstvennogo-byudzheta-rf-referat.html