Основы конструирования РЭС. CALS-технологии. Параметры и характеристики надежности, страница 4

2 задача – разработка законов, математически описывающих возникновение отказов.

3 задача – прогнозирование характеристик надежности вновь разрабатываемых изделий.

4 задача – выбор оптимального техпроцесса.

5 задача – сравнение характеристик надежности радиоустройств в условиях эксплуатации разной степени жесткости.

Параметры и характеристики надежности

1. P(t) – вероятность безотказной работы (тактическая характеристика изделия).

2. T_ср (техническая характеристика изделия):

- средняя наработка на отказ (для невосстанавливаемых изделий);

- среднее время между отказами (для ремонтируемых систем).

3. λ(t) – интенсивность отказов (расчетная характеристика изделия).

4. a(t) – частота отказов (экспериментальная характеристика изделия).

Характеристикой надежности является численное значение параметра P(t_бр), T_ср, λ(t_бр), a(t_бр), где t_бр –время безотказной работы.

Вероятность безотказной работы

0≤P(t)≤1

P(0)=1

P(∞)=0

P(t) всегда убывающая величина, хотя в гидравлических системах в процессе приработки P(t) увеличивается.

Экспериментальное определение P(t) при большой выборке

На испытание ставится достаточно большая партия. Она устанавливается на определенный режим и проводится фиксация результатов.

Большой считается выборка при N₀>100.

Контроль осуществляется через определенное время Δt.

Например мы фиксировали наблюдения через Δt=100 часов, N₀=100, результаты отражены в табл. Таблица 2Таблица 1.

Таблица 2.

Δti	ni
0…100	5
100…200	10
200…300	10
300…400	15
12100…12200	5
	Σni=100

Δt_i – интервал;

n_i – число элементов, вышедших из строя в i-том интервале.

 – для генеральной совокупности

Первая формула подразумевает истинное значение вероятности (его мы не будем знать никогда), вторая – оценку вероятности, значение с вероятностью 0,5.

Δt – интервал времени, через который фиксировались отказы. Считается, что все отказы фиксировались в середине интервала.

t – время, за которое мы хотим определить вероятность безотказной работы.

t/Δt – число интервалов, уложившихся в данное значение t.

Например,

С P(t) сопряжена другая величина – Q(t) – вероятность отказов, которые в сумме представляют полное число событий.

Экспериментальное определение P(t) при малой выборке

Под малой выборкой понимаем, что N₀<25.

В этом случае можно следить за каждым элементом, для которого фиксируется время отказа.

, где N – число изделий, оставшихся годными.

Средняя наработка на отказ

Это время, за которое откажет половина изделий.

Для большой выборки

,

t_к – время выхода из строя последнего элемента выборки;

t_k/Δt – число интервалов Δt, укладывающихся во всем времени испытаний.

 – середина i-того интервала.

Для малой выборки

Среднее время между отказами

Определяется в случае восстановления элемента.

N₀ – число отказов (и восстановлений).

Расчет надежности заключается в определении показателей надежности изделия по известным характеристикам надежности составляющих компонентов и условиям эксплуатации изделия. Для расчета необходимо иметь логическую модель безотказной работы системы. При составлении такой модели предполагается, что отказы элементов системы независимы, а сама система и элементы могут находиться в одном из двух состояний: работоспособности или неработоспособности. Элемент, при отказе которого выходит из строя вся система, считается последовательно соединенным на логической схеме надежности. Элемент, отказ которого никоим образом не складывается на работоспособности устройства, считается включенным параллельно.

В данной программе учитываются только внезапные отказы, т.е. отказы происходящие в результате мгновенного изменения одного или нескольких параметров элементов, из которых построено устройство.

При расчете надежности аппаратуры выполняются следующие шаги: