Проверим возможность использования минимальных сечений для оценки надежности структуры. Для этого должно выполняться условие:
33953 ч >> 55,2ч.
Следовательно, надёжность системы может быть определена по надёжности её минимальных сечений.
Определение совокупности минимальных сечений
Составляется матрица непосредственных связей вершин и рёбер графа.
Таблица 5.1
Матрица связей вершин и рёбер графа
Вершины |
А |
В |
С |
D |
Рёбра |
1 |
2 |
1 |
4 |
2 |
3 |
3 |
5 |
|
4 |
5 |
Составляем массив N- деревьев графа и определяем соответствующие им сечения. Операция выполняется в табличной форме (табл. 5.2).
Таблица 5.2
Таблица определения возможных сечений и выявления из них минимальных
N-дерево |
Ребра |
Минимальные сечения |
А |
1,2 |
1,2 |
A+B |
1,2,2,3,4 |
1,3,4 |
A+C |
1,2,1,3,5 |
2,3,5 |
AB+C |
1,2,2,3,4,1,3,5 |
4,5 |
После выполнения структурного анализа схемы получены 2 минимальных сечения. Такая структура представлена на рис. 5.30.
Далее определяем надежность минимальных сечений, каждое из которых представляет собой совокупность, состоящую из двух параллельно соединённых элементов. А вся схема состоит из двух последовательно соединённых минимальных сечений. Дальнейшей задачей является сворачивание схемы до единственного элемента, показатели надёжности которого и являются результирующими для всей схемы.
Рис. 5.30. Результирующая структура
· Минимальное сечение 1-2
ω 1-2 =8760 -1∙(ω1 ∙ ω2)∙(τ1+ τ2);
ω 1-2 =8760 -1∙(0,12 . 0,26)∙(22,52 + 8,43) = 11∙10 -5 год -1;
τ 1-2 = τ1 τ2 ∙(τ1+ τ2)-1 =22,52 ∙ 8,43 ∙ (22,52 + 8,43) -1= 6,13 ч.
· Минимальное сечение 4-5
ω 4-5 = 8760 -1∙(0,075 ∙ 0,148) ∙ (17,067 + 7,23) = 3,1∙10 -5 год -1;
τ 4-5 = 17,067 ∙ 7,23 ∙ (17,067 + 7,23) -1 = 5,08 ч
Конечное значение частоты отказов для пятнадцатого потребителя:
ω XV = ω1-2 + ω4-5= 11∙10 -5 + 3,1∙10 -5 = 14,1∙10 -5 год -1;
Конечное значение среднего времени восстановления:
τ XV =ωXV-1 ∙( ω1-2 τ1-2+ ω2-3 τ2-3) = (14,1∙10 -5 ) -1 ∙ (11∙10 -5 ∙ 6,13 + 3,1 ∙10 -5 . ∙5,08)=5,9 ч
Рис. 5.31. Зависимость нестационарного коэффициента
готовности от времени
Расчет для шестнадцатого и семнадцатого потребителей
Показатели надёжности шестнадцатого и семнадцатого потребителей будут одинаковы.
Рис.5.32.Схема замещения для П16 и П17
· Эквивалентный элемент 1-3 представляет собой сумму последовательно соединённых элементов 1 и 3.
ω 1-3 = 0,015 + 0,1 = 0,12 год-1;
τ 1-3 = 0,12-1 . (0,015 ∙6 + 0,1 . 25) = 22,52 ч.
· Эквивалентный элемент 2-8 представляет собой сумму последовательно соединённых элементов 2, 4, 5, 6, 7 и 8.
ω 2-8 = 0,26 + 0,01 + 0,067 = 0,34 год-1;
τ 2-8 = 0,34-1 . (0,015 ∙ 6 + 0,08 . 25 + 0,082 . 0,49 + 0,082 . 0,55 + 0,01 . 0,2 + 0,067 . 0,56) = 6,61 ч.
· Эквивалентный элемент 1-8 представляет собой параллельно соединённые элементы 1-3 и 2-8.
ω 1-8 = 0,00013 год-1;
τ 1-8 = 5,11 ч.
· Эквивалентный элемент 10-13 представляет собой параллельно соединённые элементы 10-12 и 11-13.
ω 10-13 = 0,0000154 год-1;
τ 10-13 = 7,91 ч.
Конечное значение частоты отказов и среднего времени восстановления для четырнадцатого потребителя(последовательно соединённые элементы 1-8, 9 и 10-13).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.