Реферат: Грищук Ірина Валерійовна, старший викладач кафедри, Національна академія Державної прикордонної служби України. Ключові слова: Технічні системи, показник, елемент, надійність реферат

25-010-04



УДК Код 531/534:001:8 ДРНТІ Код 30.03.15


Готовність технічних систем у неоднорідних процесах


Шинкарук Олег Миколайович, доктор технічних наук, професор, начальник кафедри, Національна академія Державної прикордонної служби України.

Карякін Володимир Аркадійович, кандидат технічних наук, доцент , НДІ Державної прикордонної служби України.

Грищук Ірина Валерійовна, старший викладач кафедри, Національна академія Державної прикордонної служби України.


Ключові слова: Технічні системи, показник, елемент, надійність


Реферат НТД

Монографія присвячена розробці і викладенню теоретичних основ моделювання відмов і відновлень виробу на марківських неоднорідних процесах. Систематизовано похід до введення понятійного апарата і імовірнісних характеристик, використовуваних у їхньому дослідженні. Показано моделі процесів, що володіють і не володіють ергодичною властивістю на кінцевому і напів нескінченному інтервалах, розглянуті методики розрахунку показників надійності фізичних систем, неоднорідних за структурою. Робота ілюстрована великим числом прикладів і задач, що мають практичну спрямованість і можуть бути використані в прогнозуванні поводження об'єктів при експлуатації. Призначена для фахівців в області надійності технічних пристроїв і систем. Може бути корисна аспірантам і студентам вузів при вивченні загального курсу теорії надійності.


Короткий опис НТД

Загальній задачі забезпечення надійності складних технічних систем в процесі їх експлуатації присвячена значна кількість фундаментальних робіт і наукових публікацій. Проте, в теорії та практиці розрахунку, а також прогнозування значень кількісних показників надійності технічних систем залишається чимало актуальних і проблемних питань, що вимагають свого рішення.

У відповідності з ДСТУ 2860-94 під надійністю об'єкту слід розуміти його властивість зберігати у часі в установлених межах значення всіх параметрів, які характеризують здатність виконувати потрібні функції в заданих режимах та умовах застосування, технічного обслуговування, зберігання та транспортування. При цьому слід відмітити, що надійність є комплексною властивістю, що залежно від призначення об'єкта і умов його застосування може містити в собі безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність та збережуваність, або певні поєднання цих властивостей.

^ Основні ідеї, які покладено в основу проекту

У багатьох роботах та інших джерелах функція готовності технічної системи, як єдиного цілого, розглядається на марківському, однорідному за часом, процесі з двома можливими станами: працездатному і непрацездатному. У такій моделі постулюється експоненційний закон розподілу часу безвідмовної роботи виробу та часу його відновлення, хоча в дійсності закони розподілу можуть бути істотно іншими.

У найпростішій пуассонівській системі з двома станами завжди можна зняти обмеження щодо стаціонарності розглянутого процесу. При цьому зберігаються дві інших основних властивості пуассонівського потоку відмов-відновлень виробу, а саме ординарність і відсутність післядії. Знята умова однорідності за часом, тоді як інтенсивності відмов і відновлень стають безперервними функціями часу (t), (t), значення котрих коливається в межах від нуля до одиниці, дозволяє значно розширити область застосування марківських цепних процесів і моделей надійності відповідних об'єктів, що розроблюються на їх основі. Такі моделі, зазвичай, виявляються більш адекватними реальним фізичним процесам, що відбуваються в технічних системах під час їх експлуатації.

В даній монографії розглянута задача оцінки готовності технічної системи в новій постановці, а саме на неоднорідному за часом процесі з двома можливими станами. Загальне рішення цієї задачі отримано авторами у вигляді рівнянь функції готовності, що представлені математичними виразами, а також моделі працездатності виробів. На наш погляд, отримані відповідні результати показують напрямок і перспективу подальшого розвитку ідеї нестаціонарності в інженерних розрахунках..


^ Новизна проекту полягає в наступному:

Зміст монографії охоплює два проблемних питання теоретико-прикладного характеру, а саме:

розробку моделей готовності виробу на неоднорідних за часом процесах із двома можливими станами;

розробку моделей готовності виробу на процесах, однорідних за часом і неоднорідних за групою станів, що пов'язані з відмовами.

^ Етапи виконання:

робота виконувалась в чотири етапи: оцінка стану показників безвідмовності та ремонтопридатності технічних систем; аналітичне подання показників готовності технічних систем та елементів; моделі готовності технічних систем в стаціонарному процесі з групою безвідмовних станів;

моделювання показників надійності технічних пристроїв у процесах неоднорідних за часом і відновним станам.

^ Технологічні та технічні аспекти проекту.

В роботі розроблено модель готовності виробу на неоднорідних за часом процесах із двома можливими станами та модель готовності виробу на процесах, однорідних за часом і неоднорідних за групою станів, що пов'язані з відмовами. Отримання вказаних моделей і відповідних методик випереджено системним викладом у першому розділі монографії того математичного апарату, яким зазвичай користуються в загальній теорії надійності при вирішенні задач подібного роду. У розрахунку на читача, що навчається за інженерним профілем, ми вважаємо доцільним зупиниться більш докладно, чим це звичайно прийнято, на висновках і геометричній ілюстрації ряду найважливіших понять теорії надійності, таких як умовні імовірності відмов і безвідмовної роботи та інтенсивність відмов виробу (умовна щільність розподілу). Методики, що приведені в монографії супроводжені достатнім числом прикладів і розрахунків.

^ Обґрунтування необхідності виконання проекту

Під час експлуатації складних технічних систем мають місце процеси, відмінною рисою яких є наявність тільки одного працездатного і кінцевого числа (групи) станів, що пов'язані з певною кількістю відмов. Подібні процеси типові також для об'єктів, структурні елементи яких різко відрізняються між собою інтенсивностями відмов і відновлень. У прикладних задачах надійності такі процеси зустрічаються не рідше, ніж класичні схеми «загибелі та розмноження», але в літературі їх опису приділено набагато менше уваги. Як правило, це окремі, розрізнені по наявних джерелах, приклади розрахунку фінальних імовірностей станів процесу, що досліджується. Зазначимо, що дані фінальні імовірності не визначають миттєву готовність об'єкта і далеко не завжди відповідають установленим вимогам за рівнем його готовності. У таких випадках їх визначення та наступне використання виявляється позбавленим практичного змісту.

Саме ці процеси, однорідні за часом і неоднорідні за станом, що пов'язані з відмовами являються другою мотивованою причинною щодо розробки даної монографії.

Робота ілюстрована великим числом прикладів і задач, що мають практичну спрямованість і можуть бути використані в прогнозуванні поводження об'єктів при експлуатації.

Робота призначена для фахівців в області надійності технічних пристроїв і систем та може бути корисна аспірантам і студентам ВУЗів при вивченні загального курсу теорії надійності.


28.03.12