Оценка надежности технических систем и разработка мероприятий по повышению их надежности

Введение 5
1 Количественные характеристики безотказности 6
2 Структурно-логический анализ технических систем 9
3 Расчеты структурной надежности систем 14
3.1 Системы с последовательным соединением элементов 14
3.2 Системы с параллельным соединением элементов 16
3.3 Системы типа «m из n» 18
3.4 Мостиковые схемы 23
3.5 Комбинированные системы 30
4 Повышение надежности технических систем 32
4.1 Методы повышения надежности 32
4.2 Расчет надежности систем с резервированием 36
5 Расчёт надежности 41
Заключение 48
Список использованных источников 49

Весь текст будет доступен после покупки

Надежность технических систем — это свойство системы сохранять работоспособность в течение заданного времени и в определённых условиях, выполняя требуемые функции без отказов. Это комплексное понятие, которое включает в себя такие характеристики, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.
Безотказность - способность непрерывно сохранять работоспособность в течение установленного времени или наработки.
Долговечность - способность сохранять работоспособность до наступления предельного состояния с учётом технического обслуживания и ремонтов.
Ремонтопригодность - приспособленность системы к обнаружению и устранению отказов путём проведения технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость - способность сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после хранения или транспортировки.
Показатель надежности напрямую связан с безопасностью, эффективностью и экономической целесообразностью эксплуатации системы, поэтому его учитывают на всех этапах жизненного цикла — от проектирования до эксплуатации. Целью курсовой работы является освоение порядка расчета и оценки надежности сложных технических систем. Задачи курсовой работы для достижения цели:
1. Преобразовать заданную структурную схему надежности технической системы.
2. Рассчитать вероятности безотказной работы элементов.
3. Построить график зависимости вероятности безотказной работы системы Р от времени наработки t.
4. Рассчитать предложения по повышению надежности.
5. Проанализировать зависимость вероятности безотказной работы системы.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Количественные характеристики безотказности

Безотказность (и другие составляющие свойства надежности) РЭС СС прояляется через случайные величины: наработку до очередного отказа и количство отказов за заданное время. Поэтому количественными характеристиками свойства здесь выступают вероятностные переменные.
Наработка есть продолжительность или объем работы объекта. Для РЭС СС естественно исчисление наработки в единицах времени, тогда как для других технических средств могут быть удобнее иные средства измерения (например, наработка автомобиля - в километрах пробега). Для невосстанавливаемых и восстанавливаемых изделий понятие наработки различается: в первом случае подразумевается наработка до первого отказа (он же является и последним отказом), во втором - между двумя соседними во времени отказами (после каждого отказа производится восстановление работоспособного состояния). Математическое ожидание случайной наработки Т:

МГ=?_0^?-t f(t)dt=T_0 (1.1)

Является характеристикой безотказности и называется средней наработкой на отказ (между отказами). В (1.1) через t обозначено текущее значение наработки, а f(t) - плотность вероятности ее распределения.
Вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки t отказ объекта не возникнет:

p(t)=Вер(T?t)=1-F(t)=1-?_0^t-?f(t)dt.? (1.2)

Вероятность противоположного события называется вероятностью отказа и дополняет вероятность безотказной работы до единицы:
q(t)=Вер(T?t)=1-p(t)=F(t). (1.3)

В (1.2) и (1.3) F(t) есть интегральная функция распределение случайной наработки t. Плотность вероятности f(t) также является показателем надежности, называемым частотой отказов:

f(t)=dF(t)/dt=dq(t)/dt=d[1-p(t)]/dt=-dp(t)/dt (1.4)

Из (1.4) очевидно, что она характеризует скорость уменьшения вероятности безотказной работы во времени.
Интенсивностью отказов называют условную плотность вероятности возникновения отказа изделия при условии, что к моменту t отказ не возник:

?(t)=f(t)/p(t) =-1/p(t) dp(t)/dt (1.5)

Функции f(t) и ?(t) измеряются в ч-1.
Интегрируя (1.5), легко получить:

p(t)=exp?[-?_0^t-??(t)dt?]. (1.6)

Это выражение, называемое основным законом надежности, позволяет установить временное изменение вероятности безотказной работы при любом характере изменения интенсивности отказов во времени. В частном случае постоянства интенсивности отказов ?(t) = ? = const (1.6) переходит в известное в теории вероятностей экспоненциальное распределение:

Весь текст будет доступен после покупки

1. Александровская Л.Н. Современные методы обеспечения безотказности сложных технических систем / Л.Н. Александровская, А.П. Афанасьев, А.А. Лисов. – Москва: Логос, 2003. – 206 с.
2. Волхонов В.И. Основы теории надежности и диагностики: учебно-методическое пособие / В.И. Волхонов. – Москва: Московская государственная академия водного транспорта, 2015. – 49 с.
3. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Надежность агрегатов и систем воздушных судов» / Е.В. Малая, А.С. Решенкин. – Ростов-на-Дону: Донской гос. техн. ун-т, 2023. – 23 с.
4. Синопальников В.А. Надежность и диагностика технологических систем: учеб. для вузов / В.А. Синопальников, С.Н. Григорьев. – Москва: Высш. шк., 2005. – 343 с.
5. Соколов В.П. Диагностика и надежность автоматизированных систем: учебно-методическое пособие – Москва: Московский технический университет связи и информатики, 2015. – 32 с.
6. Юркевич В.В. Надежность и диагностика технологических систем: учебник для вузов / В.В. Юркевич, А.Г. Схиртладзе. – Москва: Академия, 2011. – 304 с.

Весь текст будет доступен после покупки