2. Понятие отказа. Виды отказов. Отказ сложной технической системы

Отказ – это событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

Отказ сложной системы определяется как событие, обусловленное выходом характеристик эффективности за установленный допустимый предел. Величина этого предела определяется полным (иногда частичным) невыполнением системой своих функций.

Виды отказов классифицируются в зависимости от того, какие признаки выделяются при анализе надежности изделия.

Отказы бывают:

• зависимые и независимые от состояния других элементов;

• явные (существуют внешние проявления) и неявные (скрытые);

• полные (изделие невозможно дальше использовать) и скрытые;

• устранимые и неустранимые;

• внезапные и постепенные;

• в зависимости от причины возникновения отказа можно выделить конструкционные, производственные и эксплуатационные отказы.

3. Основные свойства надежности. Безотказность (вр).

Основные свойства надежности:

• безотказность

• долговечность

• ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность)

• сохраняемость

Если показатель надежности характеризует одно свойство, то этот показатель называют единичным.

Если показатель характеризует несколько свойств надежности, он называется комплексным показателем.

Безотказность – свойство изделия сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных перерывов. Другими словами, это способность изделия не иметь отказов в течение периода его эксплуатации в заданных условиях.

Основным единичным показателем безотказности (основной количественной характеристикой) является вероятность безотказной работы (ВБР):

– это время непрерывной исправной работы изделия от начала работы до первого отказа

– время за которое необходимо определить вероятность безотказной работы

– случайная величина, которая может иметь дискретное (непрерывное) распределения

Под ВБР понимается вероятность того, что в пределах заданной наработки не возникнет отказ изделия.

Пусть – объекты в начале испытаний, а – число объектов отказавших в интервале , – число объектов исправно работающих на интервале от 0 до . Тогда

4. Интенсивность отказов

Интенсивность отказов – это отношение числа отказавших объектов в единицу времени к среднему числу объектов, продолжающих исправно работать только на данном интервале времени.

– число исправно работающих объектов в начале интервала времени

– число исправно работающих объектов в конце интервала времени – число отказов объекта за промежуток времени от до

Интенсивность отказов показывает, какая часть объекта выходит из строя в единицу времени по отношению к среднему числу исправно работающих объектов.

При эксплуатации изделия можно выделить 3 периода:

В период приработки выявляются отказы по вине корректировщиков, конструкторов, изготовителей.

В период нормальной эксплуатации характерен наименьшим количеством отказов и приблизительным постоянством интенсивности отказов

Третий период характеризуется нарастанием числа отказов вследствие старения объекта, вплоть до момента, когда дальнейшая эксплуатация окажется нецелесообразной.

Параметр потока отказов – это соотношение среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольно малую его наработку в значении этой наработки.

Параметр потока отказов используют в качестве показателя безотказности восстанавливаемых объектов, эксплуатация которых может быть описана следующим образом:

В начальный момент времени объект начинает работу и работает до отказа. После отказа происходит восстановление работоспособности, и объект снова работает до отказа и так до бесконечности. При этом время восстановления не учитывается. Принимается, что восстановление и работоспособность происходит мгновенно.

Для таких объектов моменты отказов на оси суммарной наработки или на оси непрерывного времени образуют поток отказов. В качестве характеристики потока отказов используют функцию данного потока, математическое ожидание числа отказов за время .

Параметр потока отказов характеризует среднее число отказов ожидаемых на малом интервале времени.

Параметр потока отказов связан с ведущей функцией соотношением:

Статистический параметр потока отказов определяется по формуле:

где числитель – общее число отказов восстанавливаемого объекта за интервал .