Прогнозирование надежности. Прогнозирование надежности с учетом предварительной информации, страница 2

Выражение (ПЗ.6-7.3.) определяет верхнюю доверительную границу вероятности отказов объекта. Нижняя граница вероятности безотказной работы сложной системы при стендовых испытаниях

                                    (ПЗ.6-7.6.)

Подставив (ПЗ.6-7.4.) в (ПЗ.6-7.6.), можно получить простую формулу для расчета эквивалентного числа стендовых испытаний

                                    (ПЗ.6-7.7.)

Если проведено n_л летных испытаний, то можно считать, что полное число испытаний, которые прошел объект,

                                            (ПЗ.6-7.8.)

Таким образом, уточненное значение нижней границы вероятности безотказной работы будет можно определить по формуле

                                    (ПЗ.6-7.9.)

Если показатели надежности элементов, узлов и блоков определяется экспериментально, то оценка показателей более высоких уровней сборки подсистем, систем и изделия в целом проводится методами вероятностного прогнозирования.

В заключение необходимо отметить, что в процессе опытной отработки объекта на основании результатов испытаний на надежность проводят оценку достигнутой надежности. Это позволяет установить эффективность внесенных в конструкцию изменений, а также прогнозировать максимально достижимый уровень надежности и ее изменение при эксплуатации.

ПЗ.6-7.3. Использование косвенных признаков прогнозирования отказов.

Отказы в современной технике – столь редкие события, что делать выводы на основе информации о возникших отказах за короткий промежуток времени весьма затруднительно. Это первое важное обстоятельство делающее актуальной проблему прогнозирования отказов. Второе, не менее важное обстоятельство, заключается в том, что для современных технических систем все большее значение приобретает предупреждение отказов, а не их пассивная регистрация. Предупреждать же отказы можно только тогда, когда возможно прогнозирование их возникновения. В настоящее время существует много различных рекомендаций по использованию прогнозирующих признаков в процессе испытаний. К наиболее распространенным прогнозирующим признакам относятся косвенные признаки — признаки, косвенным образом информирующие о надежности. Связь их с показателями надежности выражена сложными зависимостями. Если эти зависимости обнаружены и зафиксированы в виде графика, таблицы или математических выражений, то нетрудно по изменению косвенного признака определить прогнозируемую вероятность возникновения отказа.

На рисунке ПЗ.6-7.1. изображена зависимость показателя надежности (интенсивность отказа λ резистора R) от косвенного признака (шумовой ток резистора I_ш). Из графика видно, что возрастание шумового тока резистора I_ш от 1 до 5 мкА/А сопровождается возрастанием интенсивности отказов λ, от 10^-7 до 10^-4 ч^-1. Поэтому сложное, длительное и дорогостоящее определение интенсивности отказов резистора может быть заменено измерением шумового тока с той степенью точности, с которой получена зависимость интенсивности отказов от шумового тока.

В качестве прогнозирующих косвенных параметров могут также использоваться следующие параметры:

Ø температура поверхности токопроводящих элементов (например, электродов источников плазмы или проводов катушек создающих магнитные поля в этих источниках), зависящая от мощности рассеяния, которая, в свою очередь, зависит от изменения сопротивления элемента. Повышение сопротивления часто предшествует обрыву цепи, поэтому изменение температуры может быть использовано в качестве косвенного параметра, прогнозирующего отказ;

Ø отношение прямого и обратного сопротивлений p-n переходов (отклонение этого отношения от номинального значения прогнозирует наступление отказа);

Ø низкочастотные составляющие шумового тока, ток базы, длительность спада выходного импульса и время рассасывания (для полупроводниковых устройств);

Ø возрастание вклада гармонических составляющих в суммарный ток разряда источника плазмы;

Ø реакция на ступенчатый или импульсный входной сигнал, характер рабочих процессов при включений и выключений;

Ø работоспособность изделия при изменении напряжения питания, введение дозированных помех или дополнительной нагрузки;

Ø и многие другие.