Реферат: Расчет структурной надежности системы Структурная схема

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Новомосковский институт (филиал)

ГОУ ВПО «Российский химико-технологический университет

имени Д.И.Менделеева»

Кафедра ВТИТ

Предмет: надежность, эргономика, качество Асоиу









Индивидуальное задание

«Расчёт структурной надежности системы»

Вариант 6



Группа: АС-05-2

Студент: Даньшин А.С.

Преподаватель: Прохоров В.С.

Выполнение:

Защита:





Новомосковск 2009

Задание

По структурной схеме надежности технической системы в соответствии с вариантом задания, требуемому значению вероятности безотказной работы системы />и значениям интенсивностей отказов ее элементов />требуется:

1. Построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня 0.1 — 0.2.

2. Определить />— процентную наработку технической системы.

3. Обеспечить увеличение />— процентной наработки не менее, чем в 1.5 раза за счет:

а) повышения надежности элементов;

б) структурного резервирования элементов системы.

Все элементы системы работают в режиме нормальной эксплуатации (простейший поток отказов). Резервирование отдельных элементов или групп элементов осуществляется идентичными по надежности резервными элементами или группами элементов. Переключатели при резервировании считаются идеальными.

/>

/>

Выполнение

1. Элементы 4, 5, 6, 7 и 8 образуют мостиковую систему, которую можно заменить квазиэлементом А. Для расчета вероятности безотказной работы воспользуемся методом разложения относительно особого элемента, в качестве которого выберем элемент 5. Тогда

/>

где />— вероятность безотказной работы мостиковой схемы при абсолютно надежном элементе А:

/>

/> — вероятность безотказной работы мостиковой схемы при отказавшем элементе А:

/>



/>



Т.к. />данная формула преобразуется в следующую формулу:

/>



2. Элементы 9, 10, 11, 12 соединены параллельно. Заменяем их элементом B:



/>



Т.к. />, то />

В итоге преобразований получаем следующую схему:



/>



3. Элементы А и В соединены параллельно. Заменяем их элементом С:



/>



Получаем следующую схему:



/>

4. Элементы 2, 3, 13, 14, С образуют мостиковую систему, которую можно заменить квазиэлементом D. Для расчета вероятности безотказной работы воспользуемся методом разложения относительно особого элемента, в качестве которого выберем элемент C. Тогда



/>

--PAGE_BREAK--



где />— вероятность безотказной работы мостиковой схемы при абсолютно надежном элементе C:



/>



/> — вероятность безотказной работы мостиковой схемы при отказавшем элементе C:



/>



/>



Получаем схему:



/>

5. Элементы 1, D, 15 соединены последовательно. Заменяем их элементом E:

/>

Таблица 1 – Расчет вероятности безотказной работы системы

/>



График 1



/>/>/>По графику (кривая P) находим для />/>/>— процентную наработку системы />ч.

Проверочный расчет при />ч показывает, что />.

По условиям задания повышенная />— процентная наработка системы />ч.

Увеличение надежности элементов.

Для того чтобы система при />ч.в целом имела вероятность безотказной работы />, необходимо увеличить надежность наиболее слабых элементов.

Из элементов />наиболее ненадежный />, необходимая надежность данного элемента должна составлять

/>

Элемент Dсостоит из элементов 2, 3, 13, 14 и C. Используя формулу



/>,



методом подбора в Excelнайдем требуемые значения. Необходимая надежность элементов 2, 3, 13, 14 равна 0,67. Теперь можно узнать необходимую надежность элементов 4-12, она равна 0,896726.

Т.к. по условию все элементы работают в периоде нормальной эксплуатации и подчиняются экспотенциальному закону, то интенсивность их отказов должна быть

λ`1= 0,002254

λ`2,3,13,14= 0,09

λ`15= 0,011504



Резервирование

Исходя из данных таблицы 1 видно, что необходимо резервировать элементы 2, 3, 13, 14 из-за их низкой надежности.



/>



2=3=13=14=16=17=18=19

Расчеты показывают, что при />ч />, что соответствует условию задания.



Выводы

Структурного резервирования предпочтительнее, т.к. в период наработки до 2,97*10^6 часов вероятность безотказной работы системы при структурном резервировании выше, чем при увеличении надежности элементов. С точки зрения технической реализации системы, метод структурного резервирования также предпочтительнее, т.к. не всегда технически возможно увеличить надежность элемента.


еще рефераты
Еще работы по информатике