Контрольная работа: Расчет структурной надежности системы 3
Название: Расчет структурной надежности системы 3 Раздел: Рефераты по информатике Тип: контрольная работа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Федеральное агентство по образованию Новомосковский институт (филиал) Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" Кафедра: ВТИТ Предмет: Надежность, эргономика, качество АСОИУ РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ " Расчет структурной надежности системы " Группа: АС-06-1 Студент: Токарева А.А. Преподаватель: Прохоров В.С. Новомосковск 2010 1. 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. На схемах обведенные пунктиром m элементов являются функционально необходимыми из n параллельных ветвей.
2. Расчетная часть Расчет начинаем с упрощения исходной схемы. Элементы 2, 3, 4, 5 и 6 образуют мостиковую схему. Заменяем эти элементы на элемент A . Вероятность безотказной работы элемента A определяется по теореме разложения: Учитывая, что p 2 = p 3 = p 5 = p 6 , получаем: Элементы 7-8 соединены параллельно. Заменяем элементы 7-8 на элемент B . По условию, интенсивности отказов элементов 7-8 равны. Следовательно, вероятность безотказной работы элемента B определяется по формуле: Элементы 9-11 также соединены параллельно. Заменяем группу этих элементов на элемент C . Интенсивности отказов элементов 9-10 также равны, поэтому вероятность безотказной работы элемента C определяется по формуле: Элементы 12, 13 и 14 образуют соединение "2 из 3". Интенсивность отказов этих элементов равна. Следовательно, для определения вероятности безотказной работы можно воспользоваться комбинаторным методом: После замены элементов структурная схема системы примет вид: Элементы 1, A , B , C , в и 15 соединены последовательно, следовательно, вероятность безотказной работы все системы определяется по формуле: Согласно расчетам в Microsoft Excel и исходным данным наименее надежными элементами являются 7-8, 2-3, 5-6 и 9-10. Наработку необходимо увеличить с γ=0,018342*10 6 ч. до 0,027513*10 6 ч. Повышение надежности системы можно провести двумя способами: 1) Заменой малонадежных элементов на более надежные. 2) Структурным резервированием элементов. Первый способ Заменяем элементы 7-8, имеющие λ=10*10 -6 1/ч, на элементы с λ=5*10 -6 1/ч; элементы 2-3, 5-6 и 9-10 с λ=5*10 -6 1/ч на элементы с λ=3*10 -6 1/ч. Новые значения рассчитаны в Excel . При этом вероятность безотказной работы системы вырастет с 0,899281 до 0,960344. Второй способ Используем постоянно включенный резерв. Подключаем параллельно дополнительные элементы: При этом увеличивается вероятность безотказной работы квазиэлементов B и C . Новые значения рассчитаны в Excel . При этом вероятность безотказной работы системы вырастет с 0,899281 до 0,95307. Расчет вероятности безотказной работы системы
Вывод: по полученным графикам видно, что замена элементов более эффективна для повышения надежности, особенно если систему планируется использовать в течение продолжительного времени. |