4.5.2. Последовательность расчета систем

Последовательность расчета системы представлена на рис. 4.5.2. Рас­смотрим основные ее этапы.

Прежде всего следует четко сформулировать задание на расчет надежно­сти. В нем должны быть указаны: 1) назначение системы ее состав и основ­ные сведения о функционировании; 2) показатели надежности и признаки отказов, целевое назначение расчетов; 3) условия, в которых работает (или будет работать) система; 4) требования к точности и достоверности расче­тов, к полноте учета действующих факторов.

На основании изучения задания делается вывод о характере предстоя­щих расчетов. В случае расчета функциональной надежности осуществляет­ся переход к этапам 4-5-7, в случае расчета элементов (аппаратурной надеж­ности) — к этапам 3-6-7.

156

Г ЛАВА 4

Словесное описание условий

_I

Разбиение системы на блоки, узлы

Назначение вида расчета

Разбиение на заданные функции

Расчет надежности частей системы

Составление

структурной схемы

надежности

системы

<-

Учет действующих

факторов (расчет их влияния)

_I

9

₁

₁

10

₁

11

₁

Параллельно-последовательная структура

Ветвящаяся структура

Логическая функция

Графологическая структура

12

Jl

Составление набора расчетных формул

14

13

Расчет надежности системы

i

Анализ результатов и принятие решений

Рис. 4.5.2. Алгоритм расчета надежности

Под структурной схемой надежности понимается наглядное представ­ление (графическое или в виде логических выражений) условий, при кото­рых работает или не работает исследуемый объект (система, устройство, технический комплекс и т. д.). Типовые структурные схемы представлены на рис. 4.5.3.

Простейшей формой структур­ной схемы надежности является па­раллельно-последовательная струк­тура. На ней параллельно соединя­ются элементы, совместный отказ которых приводит к отказу объекта.

В последовательную цепочку со­единяются такие элементы, отказ любого из которых приводит к отказу объекта.

X

а)

б)

1

В

-►

_*ПО^

D

►

<^

Рис. 4.5.3. Типовые структуры расчета надежности

Y

►

157

Г лава 4

На рис. 4.5.3, а представлен вариант параллельно-последовательной структуры. По этой структуре можно сделать следующее заключение. Объ­ект состоит из пяти частей. Отказ объекта наступает тогда, когда откажет или элемент 5, или узел, состоящий из элементов 1—4. Узел может отказать тогда, когда одновременно откажет цепочка, состоящая из элементов 3, 4 и узел, состоящий из элементов 1, 2. Цепь 3—4 отказывает, если откажет хотя бы один из составляющих ее элементов, а узел 1, 2 — если откажут оба элемента, т. е. элементы 1, 2. Расчет надежности при наличии таких структур отличается наибольшей простотой и наглядностью. Однако не все­гда удается условие работоспособности представить в виде простой паралле­льно-последовательной структуры. В таких случаях используют или логиче­ские функции, или графы и ветвящиеся структуры, по которым оставляются системы уравнений работоспособности.

На основе структурной схемы надежности составляется набор расчетных формул. Для типовых случаев расчета используются формулы, приведенные в справочниках по расчетам надежности, стандартах и методических указа­ниях. Прежде чем применять эти формулы, необходимо предварительно изучить их существо и область использования.