close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Расчет структурной надёжности системы (Вариант 11)

код для вставкиСкачать
Aвтор: Пугачёв П. 2010 г., Новомосковск, Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева, Новомосковский институт (филиал), кафедра вычислительной техники и информационных технологий, преп. Прохоров В.С.
 Федеральное агентство по образованию
Новомосковский институт (филиал)
Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
"Российский химико-технологический университет
имени Д.И. Менделеева"
Кафедра: ВТИТ
Расчётное задание по предмету "Надёжность, эргономика и качество АСОИУ"
"Расчет структурной надёжности системы"
Группа: АС-06-3
Студент: Пугачёв П.А.
Преподаватель: Прохоров В.С.
Выполнение: Защита:
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 m элементов, обведённых пунктиром, являются функционально необходимыми из n параллельных ветвей.
№ вар., %Интенсивность отказов элементов, 12345678910111213141511950,15,01,05,010,05,01,00,2 2 Расчеты
Упрощаем исходную схему. Элементы 2, 3, 4, 5 и 6 образуют мостиковую схему. Заменим их на элемент A. Вероятность безотказной работы элемента A определяется по теореме разложения:
Учитывая, что p2=p3 =p5=p6, 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. Заменим их 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, D 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*106 ч. до 0,027513*106 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
ЭлементНаработка 0,010,030,050,070,090,110,130,150,0183420,027513Исходная система10,10,9990,9970040,9950120,9930240,991040,989060,9870840,9851120,9981670,9972522, 3, 5, 6, 9, 10, 1150,9512290,8607080,7788010,7046880,6376280,576950,5220460,4723670,912370,8714784, 12, 13, 1410,990050,9704460,9512290,9323940,9139310,8958340,8780950,8607080,9818250,9728627, 8100,9048370,7408180,6065310,4965850,406570,3328710,2725320,223130,8324190,759475150,20,9980020,9940180,990050,9860980,9821610,978240,9743350,9704460,9963380,994513A-0,9952060,9607220,9016410,8273320,7454260,6616770,5801260,5034060,9844690,966556B-0,9909440,9328250,8451820,7465740,647840,5549390,470790,3964730,9719170,942147C-0,9998840,9972970,9891770,9742460,9524160,9242860,8908160,8531080,9993270,997877D-0,9997050,9974310,9930960,9869060,9790520,9697090,9590410,9471980,9990210,997831P0,9828350,883480,7374540,5815360,4383080,3184250,2244070,1541820,950,899281Повышение надежности заменой малонадежных элементов(2, 3, 5, 6, 9, 10, 11)'30,9704460,9139310,8607080,8105840,7633790,7189240,6770570,6376280,9464610,920776(7, 8)'50,9512290,8607080,7788010,7046880,6376280,576950,5220460,4723670,912370,871478A'-0,9982370,9848730,960170,9263430,885540,8397270,7906360,7397430,9941820,987198B'-0,9976210,9805980,9510710,9127910,8686870,8210290,771560,7216030,9923210,983482C'-0,9999740,9993620,9972970,9932040,9867520,9777940,966320,9524160,9998470,999503P'0,9925610,9540450,8909690,8115910,7233670,632490,5437090,4603660,9800230,960344Повышение надежности с помощью резервирования элементовB''-0,9999180,9954870,9760310,9357750,8759840,8019210,7199370,6357550,9992110,996653C''-0,9999940,9996240,9976060,9923950,9827570,9679690,9478150,9224950,9999410,999727P''0,9918450,9450280,8588820,7424910,6115420,4818910,3651230,2673440,9772790,95307 Вывод: по полученным графикам видно, что замена элементов более эффективна для повышения надежности, особенно если систему планируется использовать в течение продолжительного времени. В результате проделанной работы и по полученному графику можно сделать вывод, что первый способ повышения надежности системы, суть которого заключается в замене малонадёжных элементов на более надёжные, является более эффективным для повышения качества надёжности, особенно если эту систему планируется использовать в течение длительного промежутка времени.
Документ
Категория
Теория систем управления
Просмотров
996
Размер файла
487 Кб
Теги
работа
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа