Теоретические основы метода

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цель и порядок выполнения работы………………………………..4

2. Теоретические основы метода……………………………………....4

3. Изучение структуры и основных функций системы………………6

4. Структурный анализ надёжности системы……………………….6

5. Уравнение надёжности системы…………………………………..10

5.1 Вероятность безотказной работы при последовательном и параллельном соединении элементов…………………………….10

5.2 Интенсивность отказов системы с последовательным и параллельном соединении элементов…………………………….12

5.3 Вероятность безотказной работы системы с ненагруженным резервом…………………………………………………………….13

5.4 Вероятность безотказной работы системы мостовой схемы……15

5.5 Вероятность безотказной работы системы при появлении нескольких отказов одновременно………………………………..16

6. Примеры проведения анализа схемной надёжности……………..17

ЦЕЛЬ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Цель работы – ознакомление с одним из простейших методов анализа надёжности систем, методом структурных схем, и получение практических навыков по его применению.

Для выполнения расчётной работы необходимо:

1. Изучить теоретические основы метода структурных систем; 2. Изучить структуру и основные функции заданной системы; 3. Произвести структурный анализ надёжности системы и построить структурную схему (диаграмму) безотказной работы. 4. Разделить структурную схему на блоки и составить уравнения для расчёта надёжности каждого блока, а затем и всей системы. 5. Произвести расчёт вероятности безотказной работы системы, среднего времени безотказной работы или наработки на отказ. 6. Оценить соответствие фактического уровня надёжности нормативным требованиям.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА

Метод структурных схем предназначен для анализа безотказности относительно простых систем и принадлежит к формально - математическим методам анализа схемной надёжности.

Метод не учитывает физическую природу отказов в системе. Предполагается, что каждый элемент функциональной системы имеет лишь два технических состояния работоспособен и неработоспособен, а также известны вероятности безотказной работы или параметры потока отказов (интенсивности отказов) отдельных элементов.

Сущность метода состоит в том, что система или изделие представляется в виде расчётной схемы, состоящей из отдельных выполняющих определённые функции элементов. Элементы в результате последовательного или параллельного соединения образуют звенья структурной схемы.

Принципы разбивки сложной системы на элементы:

1. Каждый элемент должен выполнять определённые функции и формировать выходной параметр при условии правильного поступления входного параметра или сигнала. Например, насос должен подавать жидкость с определённым давлением при условии бесперебойной её подачи на вход насоса. Фильтр должен очистить жидкость от механических примесей при условии её непрерывного поступления на вход фильтра.

2. Все элементы системы должны быть взаимосвязаны при выполнении каждым элементом заданной функции.

3. Каждый элемент должен иметь заданные количественные показатели надёжности.

Метод структурных схем базируется на следующих допущениях:

- летательный аппарат рассматривается как многоэлементная система, обладающая конечным числом элементов, определённой структурой и схемой межэлементных функциональных связей. В качестве элементов рассматриваются функциональные системы и агрегаты летательного аппарата и двигателей;

- каждая система, в свою очередь, рассматривается состоящей из отдельных элементов;

- для каждого элемента и системы в целом допускается лишь два технических состояния полная работоспособность или полный отказ. Всякая возможность частичного функционирования элементов и всей системы исключается;

- отказы элементов системы независимы т.е. отказ одного элемента не вызывает отказ другого;

- все элементы системы считаются одноотказными т.е. вероятность возникновения двух и более отказов близка к нулю;

- система и её элементы перед каждым рабочим циклом (например полётом) имеют одно и тоже стабильное состояние т.е. их свойства полностью восстанавливаются при техническом обслуживании;

- вероятность отказа элемента зависит только от длительности рабочего цикла и не зависит от предварительной наработки;

- последовательность отказа элементов не влияет на работоспособность системы;

- показатели безотказности известны по опыту эксплуатации или испытаний;

- надёжность системы оценивается вероятностью безотказной работы за время рабочего цикла.