Расчет надежности

Федеральное агентство по образованию  (Рособразование)

Северный (Арктический) федеральный университет
 
  Вычислительных  систем и телекоммуникаций  
  (наименование  кафедры)  
     
                                                         Шошин Сергей Олегович  
  (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 дисциплины)  
  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 пределах значения всех параметров, характеризующих  способность выполнять требуемые  функции в заданных режимах и  условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

     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 элементов  и вероятность безотказной работы

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
 
 

Рисунок 1 – Структурная схема  надежности системы 

     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 нормальную форму.

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+71r10-28r11-56r12+3r13+49r14-82r15+55r16+30r17+15r18+5r19-r20 

 
 

 

 
 
 
 

    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 безотказной  работы от времени. 

     

     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