ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

И ТЕХНОГЕННЫЙ РИСК

8.1.Аспекты и количественные свойства
надежности

Техно система - это вещественный объект искусственного происхождения, который состоит из частей (составных частей, различающихся качествами, проявляющимися при содействии), объединённых связями (линиями передачи единиц либо потоков чего или) и вступающих в определённые дела (условия и методы реализации параметров частей) меж собой и с наружной средой, чтоб выполнить ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ процесс (последовательность действий для конфигурации либо поддержания состояния) и выполнить функцию технической системы (ТС) - цель, предназначение, роль. ТС имеет структуру (строение, устройство, взаиморасположение частей и связей, задающее устойчивость и воспроизводимость функции ТС). Любая составная часть ТС имеет личное функциональное предназначение (цели использования) в системе.

Техно система -это ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ целостная совокупа конечного числа взаимосвязанных вещественных объектов, имеющая поочередно взаимодействующие сенсорную и исполнительную многофункциональные части, модель их предопределенного поведения в пространстве сбалансированных устойчивых состояний и способность, при нахождении хотя бы в одном из их (мотивированном состоянии), без помощи других делать в штатных критериях предусмотренные её конструкцией потребительские функции.

Сенсорная часть ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ образована совокупой технических устройств, конкретной предпосылкой конфигурации состояний каждого из которых является надлежащие ему и созданные для этого управляющие воздействия. Примеры сенсорных устройств: выключатели, тумблеры, задвижки, заслонки, датчики и другие подобные им по многофункциональному предназначению устройства управления техническими системами.

Исполнительная часть образована совокупой вещественных объектов, все либо отдельные композиции ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ состояний которых рассматриваются в качестве мотивированных состояний технической системы, в каких она способна без помощи других делать предусмотренные её конструкцией потребительские функции. Конкретной предпосылкой конфигурации состояний исполнительной части ТС (ОУ в ТС) являются конфигурации состояний её сенсорной части.

Надежность - одно из главных параметров свойства технической системы. Данное ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ свойство проявляется в процессе эксплуатации технической системы по предназначению, потому надежность отражает способность технической системы сохранять эксплуатационные и потребительские свойства во времени в течение задаваемой длительности. Основное понятие надежности определено [43,47].

Надежность является всеохватывающим свойством, которое зависимо от предназначения технической системы и критерий ее внедрения может включать: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость либо ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ определенные сочетания этих параметров.

Аспектом надежности именуется признак (мера), по которому (которой) оценивается надежность разных объектов (изделий). Аспекты представляются в виде характеристик надежности, параметров безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости и др.

К числу более обширно используемых критериев надежности относятся характеристики безотказности:

– возможность неотказной работы в течение опреде­ленного времени ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ P(t);

– гамма-процентная наработка до отказа ;

– средняя наработка до отказа (для статистических задач );

– средняя наработка на отказ T (для статистических задач );

– частота отказов f(t);

– интенсивность отказов l(t);

– параметр потока отказов μ(t) и др.

Чертой надежности будем именовать количе­ственное значение аспекта надежности определенного из­делия.

Выбор ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ количественных черт надежности за­висит от вида изделия.

Вероятностью неотказной работы (ВБР) именуется количественная мератого, что при определенных критериях эксплуатации в данном интервале времени либо в границах данной выработки не произойдет ни 1-го отказа.

8.2.Аспекты надежности невосстанавливаемых изделий

Пусть на испытании находится N0объектов, и пусть тесты числятся законченными, если ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ они все отка­зали. Заместо отказавших образцов отремонти­рованные либо новые не ставятся. В таких случаях аспектами на­дежности изделий являются:

- возможность неотказной работы P(t);

-частота отказов f(t);

-интенсивность отказов l(t);

-средняя наработка до отказа T1 .

Функция Р - относительная длительность непрерывной исправной работы объекта до первого ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ отказа, а аргумент t - время, за которое необходимо найти ВБР, как следует, согласно определению,

P(t) = P(T ≥ t), t ≥0, (1)

где T – время работы объекта от начала до первого отказа; t – время, в течение которого определяется возможность неотказной работы.

Возможность неотказной работы по статистическим данным об отказах оценивается выражением

, (2)

где ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ - статистическаяоценка вероятности неотказной работы; N0 - число объектов сначала работы (серии испытаний); n(t) - число отказавших частей за время t.

На практике, вместе с ВБР, определяют такую характеристику, как возможность отказа Q(t).

Вероятностью отказа именуется количественная мера того, что при определенных критериях эксплуатации в данном интервале времени появляется хотя бы ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ один отказ.

Отказ и неотказная работа являются событиями несовместными и обратными, потому при

, (3)

где -интегральная функция рассредотачивания случайной величины.

Статистически возможность отказа равна []:

, (4)

,

где ni - число неблагоприятных исходов; N0 - общее число испытаний.

Если функция Q(t) дифференцируема, то производная от интегральной функции рассредотачивания - дифференциальный закон (плотность вероятности, плотность ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ рассредотачивания) случайной величины Т - времени неотказной работы:

. (5)

Частотой отказов по статистическим данным именуется отношение числа отказавших частей в единицу времени к начальному числу работающих (испытываемых) при условии, что все вышедшие из строя изделия не восстанавливаются. Согласно определению,

либо , (6)

где - число отказавших частей в интервале времени от до .

Частота отказов есть ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ плотность вероятности (либо закон рассредотачивания) времени работы изделия до первого отказа. Потому

, (7)

, (8)

.(9)

Интенсивностью отказов по статистическим данным именуется отношение числа отказавших изделий в единицу времени к среднему числу изделий, исправно работающих в данный отрезок времени.

, (10)

где N ср = (Ni + Ni+1)/2 - среднее число исправно работающих изделий в интервале ; Ni - число изделий, исправно ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ работающих сначала интервала ; Ni+1 - число изделий, исправно работающих в конце интервала .

Интенсивность отказов в вероятностной оценке есть условная плотность вероятности появления отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не появился.

Вероятностная оценка свойства l(t) находится из выражения

l(t) = f(t) / P(t ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ) (11)

либо f(t) = l (t) P(t).

Интенсивность отказов и возможность неотказной работы связаны меж собой зависимостью

. (12)

Средней наработкой до первого отказа именуется математическое ожидание времени работы объекта до отказа.

Математическое ожидание средней выработки до отказа T1 рассчитывается через частоту отказов (плотность рассредотачивания времени неотказной
работы):

. (13)

Зная, что t > 0 и P(0) = 1, а ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ P(∞) = 0, определяют T1:

. (14)

Средняя наработка до первого отказа, согласно статистическим данным об отказах, рассчитывается по формуле

, (15)

где ti - время неотказной работы i-го эталона; N0 - число испытываемых объектов.

Для определения средней выработки до первого отказа следует знать моменты выхода из строя всех испытываемых объектов. Потому для вычисления воспользоваться ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ данной формулой неловко. Имея данные о количестве вышедших из строя частей ni в каждом i-м интервале времени, среднюю наработку до первого отказа лучше определять по уравнению

, (16)

где tср и m находятся по последующим формулам:

, , (17)

где ti–1 - время начала i-го интервала; ti - время конца i-го интервала; tk – время ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, в течение которого вышли из строя все элементы; - интервал времени.

При расчетах надежности технических устройств нередко используются законы рассредотачивания: экспоненциальный, усеченный обычный, Рэлея, палитра, Вейбулла - Гнеденко, логарифмически-нормальный. В табл. 6. приведены выражения для расчета количественных черт объектов, соответственных перечисленным законам рассредотачивания времени их неотказной работы.

Из приведенных соотношений видно, что ТЕМА 8. НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ все свойства, не считая средней выработки до первого отказа, зависят от времени (являются функциями времени).

Таблица 6


tema-7-psihologicheskie-aspekti-formirovaniya-imidzha-rukovoditelya.html
tema-7-psihologiya-professij.html
tema-7-radiacionnie-vozdejstviya-na-poluprovodnikovie-izdeliya-i-ims.html