Расчет надежности
Федеральное агентство по образованию (Рособразование) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Северный (Арктический) федеральный университет | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Вычислительных систем и телекоммуникаций | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| (наименование кафедры) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| (фамилия, имя, отчество студента) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Факультет | ИИКТ | курс | 4 | группа | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| КУРСОВАЯ РАБОТА | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| По дисциплине | Надежность информационных систем | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| На тему | Расчет надежности | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| (наименование темы) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Работа допущена к защите | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| (подпись руководителя) | (дата) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Признать, что работа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| выполнена и защищена с оценкой | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Руководитель | Деменков М.Е. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| (должность) | (подпись) | (и.,о., фамилия) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| (дата) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Архангельск | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2011 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Федеральное агентство по образованию (Рособразование) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Северный (Арктический) федеральный университет | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Вычислительных систем и телекоммуникаций | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| (наименование кафедры) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| по | Надежности информационных систем | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| (наименование |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| студенту | ИИКТ | факультета | 4 | курса | 3 | группы | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Шошину Сергею Олеговичу | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| (фамилия, имя, отчество студента) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ТЕМА: | Расчет надежности | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: | Гамма, % – 89 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1 – 18, 2 – 1, 3 – 7, 4 – 6, 5 – 7, 6 – 17, 7 – 1, 8 – 12, 9 – 18, 10 – 7, 11 – 15, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 12 – 10, 13 – 19, 14 – 19, 15 – 5, 16 – 19, 17 – 7, 18 – 10, 19 – 10, 20 – 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Срок проектирования с | « | » | 2011 г. по | « | » | 2011г. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Руководитель проекта | Деменков М.Е. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| (должность) | (подпись) | (и.,о., фамилия) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ЛИСТ ЗАМЕЧАНИЙ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 6
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИИ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ 8
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИИ НАДЕЖНОСТИ 13
4 ВЕРОЯТНОСТИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ И НАРАБОТКА 18
5 - ПРОЦЕНТНАЯ НАРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 20
6 ПОИСК НАИМЕНЬШЕГО ЗНАЧЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ 21
7 ПОИСК КРИТИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 23
СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 24
ВВЕДЕНИЕ
Надёжность
— свойство объекта сохранять
во времени в установленных
Включает в себя:
- Безотказность – Свойство системы сохранять работоспособность как можно дольше;
- Сохраняемость – Свойство объекта сохранять свои характеристики при хранении;
- Безопасность – Свойство объекта не влиять на отказ других объектов;
- Долговечность – Свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние от начала эксплуатации до того как он перестанет удовлетворять эксплуатационным требованиям.
1
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Структурная схема надежности технической системы отображена на рисунке 1 (все элементы системы работают в режиме нормальной эксплуатации – простейший поток отказов). Значение вероятности безотказной работы системы и интенсивностей отказов ее элементов i находятся в таблице 1.
Таблица
1 – Интенсивности отказов
| Вариант | Гамма,
% |
Интенсивности отказов элементов | |||||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | ||
| 119 | 89 | 18 | 1 | 7 | 6 | 7 | 17 | 1 | 12 | 18 | 7 | 15 | 10 | 19 | 19 | 5 | 19 | 7 | 10 | 10 | 10 |
Требуется определить:
- функцию алгебры логики (y(x)) с помощью дерева отказов;
- функцию надёжности (h(r)) с помощью алгоритмов разрезания и ортогонализации;
- построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня 0.1 - 0.2;
- определить - процентную наработку технической системы;
- элементы, имеющие наименьшие значения надёжности;
- элементы, являющиеся критичными для системы.
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИИ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ
Очевидно, что вершинное событие – это отказ рассматриваемого фрагмента системы. Обозначим его через Z. Видоизменяем изначальную структурную схему надежности для более четкого отображения возможных группировок ее элементов. Результат видоизменения представлен на рисунке 2.
Рисунок
2 – Структурная схема надёжности
Упростим
заданную схему надежности. Результат
упрощения показан на рисунке 3. Для этого
объединим элементы, последовательно
или параллельно соединенные, в группы.
На первом этапе получим следующие группы:
A = {2, 7}, B = {3, 8, 13}, C = {5, 10}, D = {9, 14}, E = {11, 16},
F = {12, 17}, G = {18, 19, 20}.
Рисунок
3 – Структурная схема надёжности
На втором этапе получим следующие группы: H = {1, A, В}, I = {4, C}, K = {D, 15}, L = {G, E}, M={F, G}. Таким образом, структурная схема будет иметь вид (Рисунок 4):
Рисунок
4 – Структурная схема надёжности
Далее получим следующие 2 группы: N = {I, K}, O = {L, M}. Таким образом, структурная схема будет иметь вид (рисунок 5):
Рисунок 5– Структурная схема надёжности
Далее получим следующую группу P = {H, N}.Таким образом, структурная схема будет иметь вид (рисунок 6):
Рисунок 6 – Структурная схема надёжности
Далее получим следующую группу R = {P, O}.Таким образом, структурная схема будет иметь вид (рисунок 7):
R
Рисунок 7 – Структурная схема надёжности
Заносим
события на схему дерева отказов.
Рисунок
8 – Дерево отказов мостиковой системы
Составим ФАЛ.
y(x) = x1x2x3x4x5 Ú
x1x2x3x4x10 Ú
x1x2x3x9x15 Ú
x1x2x3x14x15 Ú
x1x2x8x4x5 Ú
x1x2x8x4x10 Ú
x1x2x8x9x15 Ú
x1x2x8x14x15 Ú
x1x2x13x4x5 Ú
x1x2x13x4x10 Ú
x1x2x13x9x15 Ú
x1x2x13x14x15 Ú
x1x7x3x4x5 Ú
x1x7x3x4x10 Ú
x1x7x3x9x15 Ú
x1x7x3x14x15 Ú
x1x7x8x4x5 Ú
x1x7x8x4x10 Ú
x1x7x8x9x15 Ú
x1x7x8x14x15 Ú
x1x7x13x4x5 Ú
x1x7x13x4x10 Ú
x1x7x13x9x15 Ú
x1x7x13x14x15 Ú
x6x12x18x19x20 Ú
x6x17x18x19x20 Ú
x11x12x18x19x20 Ú
x11x17x18x19x20 Ú
x16x12x18x19x20 Ú
x16x17x18x19x20.
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИИ НАДЕЖНОСТИ
Для
перехода от функции алгебры логики
к вероятностной функции можно
воспользоваться алгоритмом ортогонализации.
С этой целью был разработан специальный
алгоритм, основанный на преобразовании
произвольной функции алгебры логики
в общую дизъюнктивную
y(x) = x1x2x3x4x5 Ú x1x2x3x4x10 Ú x1x2x3x9x15 Ú x1x2x3x14x15 Ú x1x2x8x4x5 Ú x1x2x8x4x10 Ú x1x2x8x9x15 Ú x1x2x8x14x15 Ú x1x2x13x4x5 Ú x1x2x13x4x10 Ú x1x2x13x9x15 Ú x1x2x13x14x15 Ú x1x7x3x4x5 Ú x1x7x3x4x10 Ú x1x7x3x9x15 Ú x1x7x3x14x15 Ú x1x7x8x4x5 Ú x1x7x8x4x10 Ú x1x7x8x9x15 Ú x1x7x8x14x15 Ú x1x7x13x4x5 Ú x1x7x13x4x10 Ú x1x7x13x9x15 Ú x1x7x13x14x15 Ú x6x12x18x19x20 Ú x6x17x18x19x20 Ú x11x12x18x19x20 Ú x11x17x18x19x20 Ú x16x12x18x19x20 Ú x16x17x18x19x20 =
x1x2x3x4x5 Ú x1x2x3x4x10 (x1x2x3x4x5)’ Ú x1x2x3x9x15 (x1x2x3x4x10)’ (x1x2x3x4x5)’ Ú x1x2x3x14x15 (x1x2x3x9x15)’ (x1x2x3x4x10)’ (x1x2x3x4x5)’ Ú x1x2x8x4x5 (x1x2x3x14x15)’ (x1x2x3x9x15)’ (x1x2x3x4x10)’ (x1x2x3x4x5)’ Ú x1x2x8x4x10 (x1x2x8x4x5)’ (x1x2x3x14x15)’ (x1x2x3x9x15)’ (x1x2x3x4x10)’ (x1x2x3x4x5)’ Ú x1x2x8x9x15 (x1x2x8x4x10)’ (x1x2x8x4x5)’ (x1x2x3x14x15)’ (x1x2x3x9x15)’ (x1x2x3x4x10)’ (x1x2x3x4x5)’ Ú x1x2x8x14x15 (x1x2x8x9x15)’ (x1x2x8x4x10)’ (x1x2x8x4x5)’ (x1x2x3x14x15)’ (x1x2x3x9x15)’ (x1x2x3x4x10)’ (x1x2x3x4x5)’ Ú x1x2x13x4x5 (x1x2x8x14x15)’ (x1x2x8x9x15)’ (x1x2x8x4x10)’ (x1x2x8x4x5)’ (x1x2x3x14x15)’ (x1x2x3x9x15)’ (x1x2x3x4x10)’ (x1x2x3x4x5)’ Ú x1x2x13x4x10 (x1x2x13x4x5)’ (x1x2x8x14x15)’ (x1x2x8x9x15)’ (x1x2x8x4x10)’ (x1x2x8x4x5)’ (x1x2x3x14x15)’ (x1x2x3x9x15)’ (x1x2x3x4x10)’ (x1x2x3x4x5)’ Ú x1x2x13x9x15 (x1x2x13x4x10)’ (x1x2x13x4x5)’ (x1x2x8x14x15)’ (x1x2x8x9x15)’ (x1x2x8x4x10)’ (x1x2x8x4x5)’ (x1x2x3x14x15)’ (x1x2x3x9x15)’ (x1x2x3x4x10)’ (x1x2x3x4x5)’ Ú x1x2x13x14x15 (x1x2x13x9x15)’ (x1x2x13x4x10)’ (x1x2x13x4x5)’ (x1x2x8x14x15)’ (x1x2x8x9x15)’ (x1x2x8x4x10)’ (x1x2x8x4x5)’ (x1x2x3x14x15)’ (x1x2x3x9x15)’ (x1x2x3x4x10)’ (x1x2x3x4x5)’ Ú x1x7x3x4x5 (x1x2x13x14x15)’ (x1x2x13x9x15)’ (x1x2x13x4x10)’ (x1x2x13x4x5)’ (x1x2x8x14x15)’ (x1x2x8x9x15)’ (x1x2x8x4x10)’ (x1x2x8x4x5)’ (x1x2x3x14x15)’ (x1x2x3x9x15)’ (x1x2x3x4x10)’ (x1x2x3x4x5)’ Ú
x1x7x3x4x10
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x1x7x3x9x15 (x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x1x7x3x14x15
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x1x7x8x4x5 (x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x1x7x8x4x10 (x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x1x7x8x9x15 (x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x1x7x8x14x15
(x1x7x8x9x15)’
(x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x1x7x13x4x5 (x1x7x8x14x15)’
(x1x7x8x9x15)’
(x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x1x7x13x4x10
(x1x7x13x4x5)’
(x1x7x8x14x15)’
(x1x7x8x9x15)’
(x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x1x7x13x9x15
(x1x7x13x4x10)’
(x1x7x13x4x5)’
(x1x7x8x14x15)’
(x1x7x8x9x15)’
(x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x1x7x13x14x15
(x1x7x13x9x15)’
(x1x7x13x4x10)’
(x1x7x13x4x5)’
(x1x7x8x14x15)’
(x1x7x8x9x15)’
(x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x6x12x18x19x20
(x1x7x13x14x15)’
(x1x7x13x9x15)’
(x1x7x13x4x10)’
(x1x7x13x4x5)’
(x1x7x8x14x15)’
(x1x7x8x9x15)’
(x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x6x17x18x19x20
(x6x12x18x19x20)’
(x1x7x13x14x15)’
(x1x7x13x9x15)’
(x1x7x13x4x10)’
(x1x7x13x4x5)’
(x1x7x8x14x15)’
(x1x7x8x9x15)’
(x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x11x12x18x19x20
(x6x17x18x19x20)’
(x6x12x18x19x20)’
(x1x7x13x14x15)’
(x1x7x13x9x15)’
(x1x7x13x4x10)’
(x1x7x13x4x5)’
(x1x7x8x14x15)’
(x1x7x8x9x15)’
(x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x11x17x18x19x20
(x11x12x18x19x20)’
(x6x17x18x19x20)’
(x6x12x18x19x20)’
(x1x7x13x14x15)’
(x1x7x13x9x15)’
(x1x7x13x4x10)’
(x1x7x13x4x5)’
(x1x7x8x14x15)’
(x1x7x8x9x15)’
(x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x16x12x18x19x20
(x11x17x18x19x20)’
(x11x12x18x19x20)’
(x6x17x18x19x20)’
(x6x12x18x19x20)’
(x1x7x13x14x15)’
(x1x7x13x9x15)’
(x1x7x13x4x10)’
(x1x7x13x4x5)’
(x1x7x8x14x15)’
(x1x7x8x9x15)’
(x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’ Ú
x16x17x18x19x20
(x16x12x18x19x20)’
(x11x17x18x19x20)’
(x11x12x18x19x20)’
(x6x17x18x19x20)’
(x6x12x18x19x20)’
(x1x7x13x14x15)’
(x1x7x13x9x15)’
(x1x7x13x4x10)’
(x1x7x13x4x5)’
(x1x7x8x14x15)’
(x1x7x8x9x15)’
(x1x7x8x4x10)’
(x1x7x8x4x5)’
(x1x7x3x14x15)’
(x1x7x3x9x15)’
(x1x7x3x4x10)’
(x1x7x3x4x5)’
(x1x2x13x14x15)’
(x1x2x13x9x15)’
(x1x2x13x4x10)’
(x1x2x13x4x5)’
(x1x2x8x14x15)’
(x1x2x8x9x15)’
(x1x2x8x4x10)’
(x1x2x8x4x5)’
(x1x2x3x14x15)’
(x1x2x3x9x15)’
(x1x2x3x4x10)’
(x1x2x3x4x5)’
= x1x2x3x4x5 Ú
x1x2x3x4x10
(x5)’ Ú x1x2x3x9x15
(x4x10)’ (x5)’ Ú x1x2x3x14x15
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’ Ú
x1x2x8x4x5 (x3x14x15)’
(x9)’ (x10)’ Ú x1x2x8x4x10
(x5)’ (x3x14x15)’ (x9)’ Ú
x1x2x8x9x15 (x4x10)’
(x5)’ (x3x14)’ Ú
x1x2x8x14x15
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’
(x3)’ Ú x1x2x13x4x5
(x8x14x15)’ (x9)’ (x10)’
(x3)’ Ú x1x2x13x4x10
(x5)’ (x8x14x15)’ (x9)’
(x3)’ Ú x1x2x13x9x15
(x4x10)’ (x5)’ (x8x14)’
(x3)’ Ú
x1x2x13x14x15
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’
(x8)’ (x3)’ Ú x1x7x3x4x5
(x2x13x14x15)’ (x9)’
(x10)’ (x8)’ Ú x1x7x3x4x10
(x5)’ (x2x13x14x15)’
(x9)’ (x8)’ Ú
x1x7x3x9x15
(x4x10)’ (x5)’ (x2x13x14)’
(x8)’ Ú x1x7x3x14x15
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’
(x2x13)’ (x8)’ Ú x1x7x8x4x5
(x3x14x15)’ (x9)’ (x10)’
(x2x13)’ Ú
x1x7x8x4x10 (x5)’
(x3x14x15)’ (x9)’ (x4)’
(x2x13)’ Ú x1x7x8x9x15
(x4x10)’ (x5)’ (x3x14)’
(x2x13)’ Ú x1x7x8x14x15
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’
(x3)’ (x2x13)’ Ú x1x7x13x4x5
(x8x14x15)’ (x9)’ (x10)’
(x3)’ (x2)’ Ú x1x7x13x4x10
(x5)’ (x8x14x15)’ (x9)’
(x3)’ (x2)’ Ú x1x7x13x9x15
(x4x10)’ (x5)’ (x8x14)’
(x3)’ (x2)’ Ú x1x7x13x14x15
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’
(x8)’ (x3)’ (x2)’ Ú
x6x12x18x19x20
(x1x7x13x14x15)’
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’
(x8)’ (x3)’ (x2)’ Ú
x6x17x18x19x20
(x12)’ (x1x7x13x14x15)’
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’
(x8)’ (x3)’ (x2)’ Ú
x11x12x18x19x20
(x6x17)’ (x1x7x13x14x15)’
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’
(x8)’ (x3)’ (x2)’ Ú
x11x17x18x19x20
(x12)’ (x6)’ (x1x7x13x14x15)’
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’
(x8)’ (x3)’ (x2)’ Ú
x16x12x18x19x20
(x11x17)’ (x6)’ (x1x7x13x14x15)’
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’
(x8)’ (x3)’ (x2)’ Ú
x16x17x18x19x20
(x12)’ (x11)’ (x6)’ (x1x7x13x14x15)’
(x9)’ (x4x10)’ (x5)’
(x8)’ (x3)’ (x2)’.
h(r) = [P[y(x)=1]]
= r1r2r3r4r5
+ r1r2r3r4r10
(1-r5) + r1r2r3r9r15
(1-r4r10) (1-r5) + r1r2r3r14r15
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
+ r1r2r8r4r5
(1-r3r14r15) (1-r9) (1-r10)
+ r1r2r8r4r10
(1-r5) (1-r3r14r15) (1-r9)
+ r1r2r8r9r15
(1-r4r10) (1-r5) (1-r3r14)
+ r1r2r8r14r15
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
(1-r3) + r1r2r13r4r5
(1-r8r14r15) (1-r9) (1-r10)
(1-r3) + r1r2r13r4r10
(1-r5) (1-r8r14r15) (1-r9)
(1-r3) + r1r2r13r9r15
(1-r4r10) (1-r5) (1-r8r14)
(1-r3) + r1r2r13r14r15
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
(1-r8) (1-r3) + r1r7r3r4r5
(1-r2r13r14r15) (1-r9)
(1-r10) (1-r8) + r1r7r3r4r10
(1-r5) (1-r2r13r14r15)
(1-r9) (1-r8) +
r1r7r3r9r15
(1-r4r10) (1-r5) (1-r2r13r14)
(1-r8) + r1r7r3r14r15
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
(1-r2r13) (1-r8) + r1r7r8r4r5
(1-r3r14r15) (1-r9) (1-r10)
(1-r2r13) +
r1r7r8r4r10 (1-r5)
(1-r3r14r15) (1-r9) (1-r4)
(1-r2r13) + r1r7r8r9r15
(1-r4r10) (1-r5) (1-r3r14)
(1-r2r13) + r1r7r8r14r15
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
(1-r3) (1-r2r13) + r1r7r13r4r5
(1-r8r14r15) (1-r9) (1-r10)
(1-r3) (1-r2) + r1r7r13r4r10
(1-r5) (1-r8r14r15) (1-r9)
(1-r3) (1-r2) + r1r7r13r9r15
(1-r4r10) (1-r5) (1-r8r14)
(1-r3) (1-r2) + r1r7r13r14r15
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
(1-r8) (1-r3) (1-r2) +
r6r12r18r19r20
(1-r1r7r13r14r15)
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
(1-r8) (1-r3) (1-r2) + r6r17r18r19r20
(1-r12) (1-r1r7r13r14r15)
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
(1-r8) (1-r3) (1-r2) + r11r12r18r19r20
(1-r6r17) (1-r1r7r13r14r15)
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
(1-r8) (1-r3) (1-r2) + r11r17r18r19r20
(1-r12) (1-r6) (1-r1r7r13r14r15)
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
(1-r8) (1-r3) (1-r2) + r16r12r18r19r20
(1-r11r17) (1-r6) (1-r1r7r13r14r15)
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
(1-r8) (1-r3) (1-r2) + r16r17r18r19r20
(1-r12) (1-r11) (1-r6) (1-r1r7r13r14r15)
(1-r9) (1-r4r10) (1-r5)
(1-r8) (1-r3) (1-r2).
Если ri=r для всех i=1..20, то
h(1-r) = r5
+ r5 (1-r) + r5 (1- r2)
(1-r) + r5 (1-r)2 (1- r2)+ r5
(1- r3) (1-r)2 + r5 (1-r)2
(1- r3) + r5 (1- r2)2 (1-r)+
r5 (1- r2) (1-r)3 + r5
(1- r3) (1-r)3+ r5 (1-r)3
(1- r3) + r5 (1- r2)2 (1-r)2+
r5 (1-r)4 (1- r2) + r5 (1-
r4) (1-r)3+ r5 (1-r)3 (1-
r4) + r5 (1- r2) (1-r)2
(1-r3) + r5 (1-r)3 (1-r2)2+
r5 (1- r3) (1-r)2 (1- r2)
+ r5 (1-r)3 (1- r3) (1-
r2) + r5 (1- r2)3 (1-r)
+ r5 (1-r)3 (1- r2)2+ r5
(1- r3) (1-r)4 + r5 (1-r)4
(1- r3)+ r5 (1- r2)2 (1-r)3
+ r5 (1-r)5 (1- r2) +
r5 (1- r5) (1-r)5 (1- r2)
+ r5 (1- r5) (1- r2) (1-r)6
+ r5 (1- r2)2 (1- r5) (1-r)5
+ r5 (1-r)7 (1- r5) (1- r2)
+ r5 (1- r2)2 (1- r5) (1-r)6+
r5 (1-r)8 (1- r5) (1- r2)=
31r5-82r6+81r7-24r8-39r9+71r10
4 ВЕРОЯТНОСТИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ И НАРАБОТКА
Так как система состоит из невосстанавливаемых элементов, то элементами функции надёжности являются вероятности безотказной работы. В качестве математической модели надёжности выберем экспоненциальную модель.
На основе исходных данных (интенсивностей отказов) составим таблицу значений вероятности безотказной работы таким образом, чтобы вероятность безотказной работы системы изменялась в диапазоне от 0,95 до 0,2.
Таблица 2 – Значения вероятности безотказной работы системы
| Номер | l | 0,0018 | 0,009 | 0,02 | 0,03 | 0,05 | 0,06 | 0,065 | 0,068 |
| 1 | 18 | 0,9681 | 0,8504 | 0,6977 | 0,5827 | 0,4066 | 0,3396 | 0,3104 | 0,2941 |
| 2 | 1 | 0,9982 | 0,991 | 0,9802 | 0,9704 | 0,9512 | 0,9418 | 0,9371 | 0,9343 |
| 3 | 7 | 0,9875 | 0,9389 | 0,8694 | 0,8106 | 0,7047 | 0,657 | 0,6344 | 0,6213 |
| 4 | 6 | 0,9893 | 0,9474 | 0,8869 | 0,8353 | 0,7408 | 0,6977 | 0,6771 | 0,665 |
| 5 | 7 | 0,9875 | 0,9389 | 0,8694 | 0,8106 | 0,7047 | 0,657 | 0,6344 | 0,6213 |
| 6 | 17 | 0,9699 | 0,8581 | 0,7118 | 0,6005 | 0,4274 | 0,3606 | 0,3312 | 0,3147 |
| 7 | 1 | 0,9982 | 0,991 | 0,9802 | 0,9704 | 0,9512 | 0,9418 | 0,9371 | 0,9343 |
| 8 | 12 | 0,9786 | 0,8976 | 0,7866 | 0,6977 | 0,5488 | 0,4868 | 0,4584 | 0,4422 |
| 9 | 18 | 0,9681 | 0,8504 | 0,6977 | 0,5827 | 0,4066 | 0,3396 | 0,3104 | 0,2941 |
| 10 | 7 | 0,9875 | 0,9389 | 0,8694 | 0,8106 | 0,7047 | 0,657 | 0,6344 | 0,6213 |
| 11 | 15 | 0,9734 | 0,8737 | 0,7408 | 0,6376 | 0,4724 | 0,4066 | 0,3772 | 0,3606 |
| 12 | 10 | 0,9822 | 0,9139 | 0,8187 | 0,7408 | 0,6065 | 0,5488 | 0,522 | 0,5066 |
| 13 | 19 | 0,9664 | 0,8428 | 0,6839 | 0,5655 | 0,3867 | 0,3198 | 0,2908 | 0,2747 |
| 14 | 19 | 0,9664 | 0,8428 | 0,6839 | 0,5655 | 0,3867 | 0,3198 | 0,2908 | 0,2747 |
| 15 | 5 | 0,991 | 0,956 | 0,9048 | 0,8607 | 0,7788 | 0,7408 | 0,7225 | 0,7118 |
| 16 | 19 | 0,9664 | 0,8428 | 0,6839 | 0,5655 | 0,3867 | 0,3198 | 0,2908 | 0,2747 |
| 17 | 7 | 0,9875 | 0,9389 | 0,8694 | 0,8106 | 0,7047 | 0,657 | 0,6344 | 0,6213 |
| 18 | 10 | 0,9822 | 0,9139 | 0,8187 | 0,7408 | 0,6065 | 0,5488 | 0,522 | 0,5066 |
| 19 | 10 | 0,9822 | 0,9139 | 0,8187 | 0,7408 | 0,6065 | 0,5488 | 0,522 | 0,5066 |
| 20 | 10 | 0,9822 | 0,9139 | 0,8187 | 0,7408 | 0,6065 | 0,5488 | 0,522 | 0,5066 |
| P | 0,955386 | 0,791559 | 0,601283 | 0,479297 | 0,311074 | 0,248879 | 0,22204 | 0,20721 |
По
значениям таблицы построим график
зависимости вероятности
Рисунок 9 – График зависимости вероятности безотказной работы от времени
5 - ПРОЦЕНТНАЯ НАРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
В качестве исходных данных дан показатель g - вероятность безотказной работы, которую требуется обеспечить. В нашем случае эта величина составляет 89%.
Таблица 3 – Значения вероятности безотказной работы системы
| № | l | 0,0018 | 0,009 | 0,02 | 0,03 | 0,05 | 0,06 | 0,065 | 0,068 | 0,00453 |
| 1 | 18 | 0,9681 | 0,8504 | 0,6977 | 0,5827 | 0,4066 | 0,3396 | 0,3104 | 0,2941 | 0,9217 |
| 2 | 1 | 0,9982 | 0,991 | 0,9802 | 0,9704 | 0,9512 | 0,9418 | 0,9371 | 0,9343 | 0,9955 |
| 3 | 7 | 0,9875 | 0,9389 | 0,8694 | 0,8106 | 0,7047 | 0,657 | 0,6344 | 0,6213 | 0,9688 |
| 4 | 6 | 0,9893 | 0,9474 | 0,8869 | 0,8353 | 0,7408 | 0,6977 | 0,6771 | 0,665 | 0,9732 |
| 5 | 7 | 0,9875 | 0,9389 | 0,8694 | 0,8106 | 0,7047 | 0,657 | 0,6344 | 0,6213 | 0,9688 |
| 6 | 17 | 0,9699 | 0,8581 | 0,7118 | 0,6005 | 0,4274 | 0,3606 | 0,3312 | 0,3147 | 0,9259 |
| 7 | 1 | 0,9982 | 0,991 | 0,9802 | 0,9704 | 0,9512 | 0,9418 | 0,9371 | 0,9343 | 0,9955 |
| 8 | 12 | 0,9786 | 0,8976 | 0,7866 | 0,6977 | 0,5488 | 0,4868 | 0,4584 | 0,4422 | 0,9471 |
| 9 | 18 | 0,9681 | 0,8504 | 0,6977 | 0,5827 | 0,4066 | 0,3396 | 0,3104 | 0,2941 | 0,9217 |
| 10 | 7 | 0,9875 | 0,9389 | 0,8694 | 0,8106 | 0,7047 | 0,657 | 0,6344 | 0,6213 | 0,9688 |
| 11 | 15 | 0,9734 | 0,8737 | 0,7408 | 0,6376 | 0,4724 | 0,4066 | 0,3772 | 0,3606 | 0,9343 |
| 12 | 10 | 0,9822 | 0,9139 | 0,8187 | 0,7408 | 0,6065 | 0,5488 | 0,522 | 0,5066 | 0,9557 |
| 13 | 19 | 0,9664 | 0,8428 | 0,6839 | 0,5655 | 0,3867 | 0,3198 | 0,2908 | 0,2747 | 0,9175 |
| 14 | 19 | 0,9664 | 0,8428 | 0,6839 | 0,5655 | 0,3867 | 0,3198 | 0,2908 | 0,2747 | 0,9175 |
| 15 | 5 | 0,991 | 0,956 | 0,9048 | 0,8607 | 0,7788 | 0,7408 | 0,7225 | 0,7118 | 0,9776 |
| 16 | 19 | 0,9664 | 0,8428 | 0,6839 | 0,5655 | 0,3867 | 0,3198 | 0,2908 | 0,2747 | 0,9175 |
| 17 | 7 | 0,9875 | 0,9389 | 0,8694 | 0,8106 | 0,7047 | 0,657 | 0,6344 | 0,6213 | 0,9688 |
| 18 | 10 | 0,9822 | 0,9139 | 0,8187 | 0,7408 | 0,6065 | 0,5488 | 0,522 | 0,5066 | 0,9557 |
| 19 | 10 | 0,9822 | 0,9139 | 0,8187 | 0,7408 | 0,6065 | 0,5488 | 0,522 | 0,5066 | 0,9557 |
| 20 | 10 | 0,9822 | 0,9139 | 0,8187 | 0,7408 | 0,6065 | 0,5488 | 0,522 | 0,5066 | 0,9557 |
| P | 0,955386 | 0,791559 | 0,601283 | 0,479297 | 0,311074 | 0,248879 | 0,22204 | 0,20721 | 0,889997 |