- •1. Общие понятия и определения: основные свойства, составляющие надежность; состояния объекта, события изменения состояния. Общие понятия
- •Основные свойства, составляющие надежность
- •Состояния объекта
- •События изменения состояния.
- •Выражение вероятности безотказной работы через интенсивность отказов
- •График типичной зависимости λ(t) и периоды времени отказов.
- •2. Невосстанавливаемый элемент. Вероятностные и статистические определения основных характеристик надежности.
- •Вероятность безотказной работы и показатели, связанные с наработкой. Вероятность безотказной работы
- •Статистическая оценка наработки до отказа
- •Интенсивность отказов
- •Статистическая оценка интенсивности отказов
- •Показательное распределение
- •Использование квантилей нормального распределения.
- •4. Восстанавливаемый элемент с конечным временем восстановления. Нестационарный коэффициент готовности (определение и расчет) Восстанавливаемый элемент с конечным временем восстановления.
- •Нестационарный коэффициент готовности
- •5. Стационарный коэффициент готовности. Способы задания готовности. Коэффициент оперативной готовности. Стационарный коэффициент готовности
- •Готовность
- •Классификация объектов и показателей надежности.
- •Выбор номенклатуры показателей безотказности и ремонтопригодности
- •7. Выбор номенклатуры и определения показателей сохраняемости и долговечности. Показатели сохраняемости
- •Выбор номенклатуры показателей сохраняемости
- •Показатели долговечности
- •Выбор номенклатуры показателей долговечности
- •8. Математическое описание надежности систем, структурные функции. Системы «k из n» Общая постановка
- •Структурные функции
- •Свойства
- •Формулы преобразования логических выражений в арифметические
- •Системы с восстанавливаемыми элементами
- •Коэффициенты готовности и простоя
- •Среднее время восстановления
- •10. Параллельные системы, расчет их надежности
- •Вероятность работоспособности последовательной системы из неотрицательно коррелированных элементов
- •Вероятность работоспособности параллельной системы из неотрицательно коррелированных элементов
- •12. Резервирование: основные понятия, классификация. Сравнение общего о раздельного резервирования Основные понятия и классификация
- •Виды резервов
- •Виды резервирования
- •13. Дублированная система: расчет надежности с помощью марковских процессов (нагруженный и ненагруженный резерв, ограниченное и неограниченное восстановление)
- •14. Структурно-сложные (неприводимые) системы. Расчет надежности методами полного перебора состояний и разложения по элементу. Неприводимые системы
- •Метод полного перебора состояний
- •Метод разложения по элементу
- •15. Простые (минимальные) пути и сечения. Расчет надежности с их использованием по формуле «включения-исключения». Простой путь
- •Простое сечение (разрез)
- •Двойственность путей и сечений
- •Использование простых путей и сечений в формуле «включения-исключения» Перебор простых путей
- •Перебор простых сечений
- •16. Метод объединения простых путей с учетом эффекта поглощения (ортогонализации)
- •Правила поглощения
- •17. Двусторонние оценки надежности на основе простых путей и сечений.
- •Приближение для систем из элементов с одинаковой высокой надежностью
- •Использование двусторонних оценок
- •Оценки через все простые пути и сечения
- •Оценки через непересекающиеся простые пути и сечения.
- •Сравнение оценок.
- •Коэффициент сохранения надежности Определение
- •Физический смысл
- •Функция эффективности и оценка её значений
- •Расчет методами полного перебора состояний
- •19. Системы с аддитивным выходным эффектом (общее понятие и важнейшие частные случаи), расчет их коэффициента сохранения эффективности Система с аддитивным выходным эффектом
- •Возможные случаи Иерархическая ветвящаяся структура
- •Сеть связи
- •20. Мультимодальные системы, расчет их коэффициента сохранения эффективности
- •21. Испытания на надежность, их классификация. Задачи определительных испытаний. Доверительные границы, их определение и свойства. Испытания на надежность
- •Факторы
- •Планы испытаний
- •Примеры
- •Оценка показателей надежности Точечная оценка
- •Интервальная оценка
- •Доверительные границы
- •22. Доверительные границы для вероятности безотказной работы План испытаний
- •Точечная оценка средней наработки на отказ
- •Нижняя и верхняя доверительные границы
- •24. Контроль показателей надежности. Приемочный и браковочный уровни, риски поставщика и потребителя. Основные планы и методы испытаний Цель контрольных испытаний
- •Оперативная характеристика плана контроля, приемный и браковочный уровни.
- •Вопрос размещения интервала [r1;r0]
- •Схемы контроля
- •25. Одноступенчатый контроль показателей надежности с помощью оценочного норматива и по доверительным границам Одноступенчатый контроль в общем случае
- •Отношение правдоподобности
- •Критерий Неймана-Пирсона
- •План контроля
- •Контроль показателей типа наработки
- •26. Последовательный контролль показателей надежности (темы в методичке)
- •27. Оптимизированные задачи надежности (основные постановки) (темы в методичке)
Сравнение оценок.
Важным отличием ОЛУ от ОЭП является то, что в них берутся не все простые пути и сечения, а только непересекающиеся, число которых гораздо меньше. Это существенно снижает трудоемкость расчетов. Следует обратить внимание на то, что для получения нижней ОЭП используются сечения, а верхней - пути; в случае ОЛУ все обстоит наоборот. Очень важно также, что если рассматривать не максимально возможные множества непересекающихся путей и сечений, а только какие-то их подмножества, то, в отличие от ОЭП, ОЛУ все равно останутся справедливыми, потеряв при этом только в точности.
Говоря о точности, нельзя однозначно отдать предпочтение ни ОЭП, ни ОЛУ: в каких-то случаях будут лучше ОЭП, в других - ОЛУ. Например, для мостика результаты расчетов приведены в таблице ниже (вероятности работоспособности всех элементов принимались равными 0,9). Из нее видно, что нижняя ОЭП больше, т.е. лучше, нижней ОЛУ; верхняя ОЭП больше, т.е. хуже, верхней ОЛУ.
-
Тип оценок
Нижняя оценка
Верхняя оценка
ОЭП
ОЛУ
0,978141 0,963900
0,997349 0,980100
18. Системы со многими уровнями работоспособности. Коэффициент сохранения эффективности, его определение и свойства, расчет методов полного перебора состояний
Системы со многими уровнями работоспособности
Все объекты, которые рассматривались ранее, могли находиться в процессе эксплуатации в двух состояниях - работоспособном или неработоспособном, т.е. согласно классификации ГОСТ 27.003-90 являлись изделиями вида I. Теперь пришло время рассмотреть и изделия вида II, которые, кроме указанных двух основных состояний, могут находиться в некотором числе частично неработоспособных состояний, в которые они переходят в результате частичного отказа.
Необходимость этого обусловлена тем обстоятельством, что многие современные сложные системы обладают определенной избыточностью, им присущи такие свойства, как многоканальность, многофункциональность и т.п. Все это приводит к тому, что отказы отдельных элементов могут приводить не к полному выходу системы из строя, а лишь к некоторому ухудшению качества ее функционирования, снижению эффективности системы. При анализе надежности таких систем целесообразно использовать количественный показатель, отражающий влияние таких частичных отказов на повеление всего объекта.
Коэффициент сохранения надежности Определение
Для ИКН (изделий конкретного назначения, см. билет 6, «Выбор номенклатуры нормируемых показателей надежности») вида II основным показателем надежности служит коэффициент сохранения эффективности. Он определяется как отношение значения показателя эффективности использования объекта по назначению за определенную продолжительность эксплуатации к номинальному значению этого показателя, вычисленному при условии, что отказы объекта в течение того же периода не возникают.
Таким образом,
(18.1)
где
-
коэффициент сохранения эффективности,
Е - некоторый показатель эффективности
использования объекта
-
номинальное значение этого показателя.
В качестве показателя эффективности использования объекта обычно берется математическое ожидание некоторого выходного эффекта объекта или вероятность выполнения им своей задачи. Выходной эффект может выражаться как в натуральных единицах (количество обработанной информации, объем произведенной продукции, число обработанных запросов и т.п.), так и в денежных (приносимый доход).
Так как
,
то
причем с повышением надежности при
прочих равных условиях
возрастает.
Для ИКН вида I также возможно
применение коэффициента сохранения
эффективности. При этом во многих
практически важных случаях он сводится
к таким показателям надежности, как
P(t),
или
к их комбинациям.
