Расчет показателей надежности невосстанавливаемых систем

Задача состоит в том, чтобы по известным показателям надежности всех элементов, из которых состоит система, и с учетом структуры связей между элементами в смысле влияния их состояния на работоспособность системы, определить показатели надежности системы в целом.

Расчет показателей надежности системы, состоящей из нескольких элементов, определяется после формулирования условия работоспособности системы. Для этого выявляются все элементы системы, которые влияют на ее работоспособность. Например, индикаторный светодиод, отражающий состояние питания системы «включено» при отказе не влияет на работоспособность системы и не должен рассматриваться при расчете показателей надежности системы.

После того как сформулировано условие работоспособности (или условие отказа) необходимо сделать допущения о потоках отказов и восстановлений, законах распределения моментов наступления отказов и времен восстановления.

Как уже упоминалось ранее, в большинстве случаев принимается допущение, что потоки отказов и восстановлений простейшие.

При любых расчетах показателей надежности определяются показатели надежности модели объекта, а не самого объекта.

Если отказ системы наступает при отказе любого из элементов, то говорят, что такая система имеет последовательное соединение элемен­тов или, что, для расчета показателей надежности системы используется последовательная модель надежности

Структурная схема для расчета показа­телей надежности при последовательном соединении

- вероятности безотказной работы элементов 1, 2, 3,….n.

Вероятность безотказной работы модели системы

.

С учетом того, что

) = },

Выражение (5.1) наиболее общее. Оно позволяет определить вероят­ность безотказной работы системы при любом законе распределения времени до отказа.

На практике наиболее часто встречаются ситуации, когда интенсив­ность отказов элементов систем на этапе нормальной эксплуатации явля­ется постоянной величиной .

Если для модели надежности системы принято допущении о простейших потоках отказов, то времена на­работки элементов на отказ распределены по показательному закону и выражения для показателей надежности одного -го элемента имеют вид:

;

;

;

.

Показатели надежности модели системы будут иметь вид:

;

= ;

;

;

.

На практике часто встречаются ситуации, когда . В этом случае с точностью не хуже 0,01 точные значения для вероятности безот­казной работы , вероятности отказа , частоты отказов можно заменить приближенными значениями

;

;

Значения для электрорадиоэлементов в фирменных справочных данных приводятся для номинальных режимов эксплуатации (например, температура +25 10 градусов C, относительная влажность (60 20)%, отсутствие механических перегрузок, электрические параметры соответс­твуют номинальным значениям и т.п.). Интенсивность отказов элементов в номи­нальном режиме эксплуатации называется номинальной интенсивностью от­казов .

Интенсивность отказов элементов в реальных условиях эксплуатации равна

,

где:

- номинальная интенсивность отказов;

( =1,2 ... ) - поправочные коэффициенты, учитывающие влияние -го параметра эксплуатации из возможных.

Графики зависимости от реального значения -го параметра при эксплуатации, как правило, приводятся в специальных таблицах или на соответствующих граф