курсовые,контрольные,дипломы,рефераты
Федеральное агентство по образованию
Новомосковский институт (филиал)
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский химико-технологический университет
имени Д.И. Менделеева»
Кафедра
Вычислительная техника и информационные технологии
Предмет: «Надёжность, эргономика, качество АСОИУ»
Расчетное задание
«Расчет структурной надежности системы»
Студент: Свиягин М.П.
Группа: АС-06-3
Преподаватель: Прохоров В.С.
Новомосковск 2010
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 схеме обведенные пунктиром m элементов являются функционально необходимыми из n параллельных ветвей.
Таблица 1 – Вариант задания
|
№ варианта |
γ, % |
Интенсивность отказов элементов, , |
||||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
||||||
|
13 |
85 |
0.1 |
5.0 |
0.5 |
5.0 |
1.0 |
3.0 |
1.0 |
5.0 |
0.5 |
5.0 |
|||||||||
Выполнение
1. В исходной схеме элементы 2 и 3 соединены параллельно. Заменяем их элементом A и считаем по формуле : , так как p2=p3.
2. Элементы 5 и 6 соединены параллельно. Заменяем их элементом B: .
3. Элементы 8 и 9 соединены параллельно. Заменяем их элементом C: .
4. Элементы 11 и 12 соединены параллельно. Заменим их элементом D: .
5. Элементы 14 и 15 соединены параллельно. Заменим их элементом E: .
6. Элементы А, 7 и D соединены последовательно. Заменим их элементом G: .
7. Элементы 4, C и 13 соединены последовательно. Заменим их элементом F: .
8. Элементы B, 10 и E соединены последовательно. Заменим их элементом H: .
9. Элементы G, F и H соединены параллельно. Заменим их элементом K:
10. Полученные элементы образуют последовательное соединение, которое заменим на элемент L:
Таблица 2 - Расчет вероятности безотказной работы
По графику находим для γ= 85% (Р = 0.85) γ- процентную наработку системы Тγ =0.051263 *10 ч.
По условиям задания повышенная γ - процентная наработка системы =1.5•T. = 1.5•0.051263•10 = 0,07689•10 ч.
Расчет показывает, что при t=0,07689•10ч для элементов преобразованной схемы pABDE=0,898119, pС = 0,957561, p4,13 = 0,962283, p7,10 = 0,925988. Следовательно, из девяти последовательно соединенных элементов минимальное значение вероятности безотказной работы имеют элементы A,B,D,E и именно увеличение их надежности даст максимальное увеличение надежности системы в целом.
Для того, чтобы при = 0,07689•10 ч система в целом имела вероятность безотказной работы Рg =0.85, необходимо, чтобы элементы A,B,D,E имели вероятность безотказной работы
Элемент A состоит из элементов 2 и 3. Используя формулу
PA=
решив данное уравнение получим:
= 0,768523
Так как по условиям задания все элементы работают в периоде нормальной эксплуатации и подчиняются экспоненциальному закону, то для элементов 2,3,5,6,11,12,14,15 при t=0,07689•10 находим
Таким образом, для увеличения g - процентной наработки системы необходимо увеличить надежность элементов 2,3,5,6,11,12,14,15 и снизить интенсивность их отказов с 5 до 3.424×10 .
Второй способ
Используем постоянно включенный резерв. Подключаем параллельно дополнительные элементы:
Система с резервированием
При этом увеличивается вероятность безотказной работы квазиэлементов A,B,D и E. Новые значения рассчитаны в Excel.
При этом вероятность безотказной работы системы вырастет с 0,85 до 0,99
.
Вывод
Анализ зависимостей вероятности безотказной работы системы от времени (наработки) показывает, что второй способ повышения надежности системы (структурное резервирование) предпочтительнее первого, так как в период наработки до 0.051263 *10 ч часов вероятность безотказной работы системы при стpyктурном резервировании выше нежели при замене элементов.
Федеральное агентство по образованию Новомосковский институт (филиал) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева» Кафедра Вычислит
Copyright (c) 2024 Stud-Baza.ru Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы.