где – объем выборки, ед.;
- i-ый член вариационного ряда.
Дисперсия (несмещенная) точечной оценки наработки до отказа:
Среднее квадратическое отклонение:
Коэффициент вариации точечной оценки средней наработки до отказа:
Определим параметр формы b закона Вейбула-Гнеденко, он принимается в зависимости от коэффициента вариации по таблице, находящейся в методическом указании:
Расчетное значение предельной относительной ошибки:
(5)
где ε- уровень значимости, следовательно (42)=28,14, это значение выбираем из таблицы значения квантилей - распределения.
Нижняя и верхняя границы данного интервала следующие:
Это означает, что действительное значение средней наработки до отказа находится в интервале [90,6; 128,35] км.с вероятностью 0,9.
Оценка параметра масштаба закона Вейбулла-Гнеденко:
Точечная оценка параметра масштаба “а” закона Вейбулла-Гнеденко:
где - гамма функция.
Граничные значения интервальной оценки:
Прежде чем перейти к оценке остальных показателей надежности, необходимо проверить принятую нами нулевую гипотезу о соответствии экспериментального распределения отказов распределению Вейбулла-Гнеденко или Нормальному закону.
Проверка нулевой гипотезы:
Соответствие закона Вейбула-Гнеденко экспериментальному распределению проверяем по c2 - критерию согласию Пирсона.
Нет основания для отклонения от нулевой гипотезы при соблюдении условия:
Где- значение критерия Пирсона, вычисленное по экспериментальным данным;
- критическая точка (табличное значение) критерия Пирсона при уровне значимости и числе степеней свободы;
- уровень значимости;
- число степеней свободы.
Нулевая гипотеза проверим по следующему алгоритму:
1. Рассчитать количество интервалов по правилу Штюргеса с округлением до целого значения:
Разделим на интервалов размах вариационного ряда, т.е. разность между наибольшим и наименьшим числами.
Границы интервала найдем по формуле:
где - номера интервалов;
– максимальное значение вариационного ряда, тыс.км;
– минимальное значение вариационного ряда, тыс.км.
Таблица1 – Расчет эмпирических частот
j |
Lj |
Lj+1 |
nj |
nj² |
∆F(Lj+1) |
n*j |
nj²/n*j |
1 |
0 |
63,51 |
5 |
25 |
0,143888 |
3,884976 |
6,435046 |
2 |
63,51 |
88,02 |
5 |
25 |
0,3229 |
4,833323 |
5,172425 |
3 |
88,02 |
112,54 |
2 |
4 |
0,541367 |
5,8986 |
0,678127 |
4 |
112,54 |
137,05 |
7 |
49 |
0,743004 |
5,44421 |
9,000387 |
5 |
137,05 |
161,56 |
6 |
36 |
0,884765 |
3,827558 |
9,405475 |
6 |
161,56 |
∞ |
2 |
4 |
1 |
3,111332 |
1,285623 |
2. Исходя из нулевой гипотезы, рассчитаем теоретические частоты по формуле:
Где - вероятность отказа для члена;
- вероятность отказа для члена.
Функцию распределения отказов, входящую в формулу (12), определим по формуле:
Для закона Вейбулла-Гнеденко:
Расчет n*J произведем табличным способом.
3. Определить расчетное значение критерия Пирсона
Для закона Вейбулла-Гнеденко:
Определим число степеней свободы:
где - количество параметров предполагаемого распределения.
для закона Вейбулла-Гнеденкоr =1:
Значит, :
Гипотеза выполняется, так как.
Оценка вероятности безотказной работы:
где - вероятность безотказной работы (точечная оценка).
Интервальную оценку определим при подстановке в формулу (16) вместо значения и .
Таблица 2 – Точечная оценка вероятности безотказной работы до первого отказа
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.