Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Расчёт структурной надёжности

Тип Реферат
Предмет Физика
Просмотров
1388
Размер файла
70 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Расчёт структурной надёжности

Задание.

Введение

Надежностью называют свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки. Расширение условий эксплуатации, повышение ответственности выполняемых радиоэлектронными средствами (РЭС) функций в составе вычислительных систем, их усложнение приводит к повышению требований к надежности изделий.

Надежность является сложным свойством, и формируется такими составляющими, как безотказность, долговечность, восстанавливаемость и сохраняемость. Основным здесь является свойство безотказности - способность изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение времени. Потому наиболее важным в обеспечении надежности РЭС является повышение их безотказности.

Особенностью проблемы надежности является ее связь со всеми этапами “жизненного цикла” РЭС от зарождения идеи создания до списания: при расчете и проектировании изделия его надежность закладывается в проект, при изготовлении надежность обеспечивается, при эксплуатации - реализуется. Поэтому проблема надежности - комплексная проблема и решать ее необходимо на всех этапах и разными средствами. На этапе проектирования изделия определяется его структура, производится выбор или разработка элементной базы, поэтому здесь имеются наибольшие возможности обеспечения требуемого уровня надежности РЭС. Основным методом решения этой задачи являются расчеты надежности (в первую очередь - безотказности), в зависимости от структуры объекта и характеристик его составляющих частей, с последующей необходимой коррекцией проекта. Некоторые способы расчета структурной надежности рассматриваются в данном пособии .

1. Преобразование схемы.

1) В исходной схеме элементы 2, 3, 4 образуют параллельное соединение. Заменяем их квазиэлементом А, учитывая, что P2 = P3 = P4.

PA = 1 – Q2 * Q2 * Q3 * Q4 = 1 – (1 - Q2)3 (1.1)

2) Элементы 5 и 6 образуют параллельное соединение. Заменив их квазиэлементом B и учитывая, что P5 = P6 = P2, получим:

PB = 1 – Q5 * Q6 = 1 – (1 – P2)2 (1.2)

3) Элементы 8, 9 образуют параллельное соединение. Заменив их квазиэлементом С и учитывая, что P8 = P9 = P2, получим:

PC = 1 – (1 – P2)2 = PB (1.3)

4) Элементы 10, 11 и 12 образуют также параллельное соединение. P10 = P11 = P12. Заменим их квазиэлементом D.

PD = PA = 1 – (1 – P2)3 (1.4)

5) Элементы 13, 14 и 15 образуют соединение “2 из 3”. Так как P13 = P14 = P15, то для определения вероятности безотказной работы элемента М воспользуемся комбинаторным методом:

(1.5)

Преобразованная схема изображена на рисунке 1.1.

рис.1.1 Преобразованная схема.

6) Элементы A, B, 7, C, D образуют(рис 1.1) мостиковую систему, которую можно заменить квазиэлементом N. Для расчёта вероятности безотказной работы воспользуемся методом кратчайших путей.

По рисунку 1.1 кратчайшие пути:

1) А, 7, D

2) A, C

3) B, D

4) B, 7, C

Составим дизъюнктивную нормальную форму:

(1.6)

вероятность безотказной работы при абсолютно надёжном элементе 7.(рис.1а)

вероятность безотказной работы при абсолютно ненадёжном элементе 7.(рис.1б)

Рис.1а Рис.1б

рис.1. Преобразование моста при абсолютно надёжном (а) и отказавшем элементе 7(б)

2. Расчёт вероятности безотказной работы элементов 1-15, квазиэлементов A, B, C, D, M, N, и самой системы.

В преобразованной схеме (рис.1.1) элементы 1, M, N образуют последовательное соединение. Тогда вероятность безотказной работы всей системы:

(1.7)

Так как по условию все элементы системы работают в периоде нормальной эксплуатации, то вероятность безотказной работы элементов 1-15 подчиняются экспоненциальному закону:

(1.8)

Результаты расчётов вероятностей безотказной работы элементов 1-15 исходной схемы по формуле (1.8), квазиэлементов A, B, C, D, M, N по формулам (1.1-1.6), и самой системы по формуле (1.7) приведены в таблице 1.

Таблица №1

Элемент

li, *10-6ч-1

Наработка t, *106 ч.

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,13-15

0,1

0,99

0,9802

0,9704

0,9607

0,9512

0,9417

0,9324

0,9231

0,9139

0,9048

0,8958

2-12

1,0

0,9048

0,8187

0,7408

0,6703

0,6065

0,5488

0,4966

0,4493

0,4066

0,3679

0,3329

7

0,5

0,9512

0,9048

0,8607

0,8187

0,7788

0,7408

0,7047

0,6703

0,6376

0,6065

0,5769

A, D

-

0,9991

0,994

0,9826

0,9642

0,9391

0,9081

0,8724

0,8330

0,7910

0,7474

0,7031

B, C

-

0,9909

0,9671

0,9328

0,8913

0,8452

0,7964

0,7466

0,6967

0,6479

0,6004

0,555

N

-

0,9999

0,9995

0,997

0,99

0,9219

0,9527

0,9193

0,8758

0,8235

0,7642

0,7003

M

-

0,9997

0,9988

0,9974

0,9955

0,9931

0,9902

0,9869

0,9832

0,979

0,9745

0,9697

S

-

0,9897

0,9786

0,965

0,9468

0,9219

0,8884

0,8459

0,7948

0,7368

0,6739

0,6083

Элемент

li, *10-6ч-1

Наработка t, *106 ч.

1,2

1,3

1,4

1,6

1,8

2,0

0,555

0,8325

1,13-15

0,1

0,8869

0,8780

0,8693

0,8521

0,8353

0,8187

0,9461

0,9201

2-12

1,0

0,3012

0,2736

0,2466

0,2019

0,1653

0,1353

0,5744

0,4350

7

0,5

0,5488

0,5222

0,4966

0,4493

0,4066

0,3679

0,7579

0,6595

A, D

-

0,6588

0,6158

0,5724

0,4916

0,4184

0,3535

0,9229

0,8196

B, C

-

0,5117

0,4715

0,4324

0,363

0,3033

0,2524

0,8188

0,6807

N

-

0,6341

0,5688

0,5031

0,3845

0,2849

0,206

0,9645

0,8597

M

-

0,9645

0,9579

0,9532

0,9409

0,9275

0,9133

0,9916

0,9819

S

-

0,5424

0,4789

0,4169

0,3083

0,2207

0,154

0,9048

0,7767

На рис.2 представлен график зависимости вероятности безотказной работы от времени наработки.

Рис.2

График зависимости вероятности безотказной работы системы от времени наработки, системы после увеличения надёжности элементов PS’ и после увеличения надёжности элементов PS и после структурного резервирования PS’’.

Рис.1.2 Преобразованная схема 2.

3. Расчёт увеличения надёжности элементов.

По графику (рис.2) находим для () - процентную наработку системы

часов

Проверочный расчёт показывает, что при часов

По условиям задания повышенная - процентная наработка системы.

часов

Расчёт показывает, что при для элементов преобразованной схемы (рис1.2)

, , . Следовательно, из 3-х последовательно соединённых элементов минимальное значение вероятности имеет элемент N (мост).

Для того, чтобы при ч. система в целом имела вероятность безотказной работы , необходимо чтобы элемент N имел вероятность безотказной работы:

Но при этом значении элемент N будет самым надёжным. Значит

Значит надо увеличивать надёжность 2-х элементов: 1 и N.

Увеличим надёжность моста. Для этого посчитаем значимость элементов A, B, C и D в нём.

Значит, важность(значимость) элементов B и C больше, значит их мы будем увеличивать.

Для нахождения минимально необходимой вероятности безотходной работы элемента 2 необходимо решить уравнение (1.6) относительно P2 при РN=0,9574. Найдём его графически . График представлен на рис.3(по данным таблицы 7).

Рис.3

График зависимости вероятности безотказной работы моста N от вероятности без работы его элементов. По графику находим при PN=0,9574

P2=0,6875

Так как по условиям задания всё элементы работают в условиях нормальной эксплуатации и подчиняются экспоненциальному закону, то для элемента P2 при t=0,8325*106 ч., находим:

Таким образом, для увеличения -процентной наработки необходимо увеличить надёжность элементов 5, 6, 7 и 8 и снизить интенсивность их отказов с 1 до 0,45, то есть в 2,2 раза.

Результаты расчётов для системы с увеличенной надёжностью элементов B!, С! и 1 приведены в таблице 2, элемента N(моста) и системы S! после повышения надёжности.

Таблица №2

Элемент

li, *10-6ч-1

Наработка t, * 106 ч.

0,2

0,4

0,6

0,8

0,555

0,8325

1

1,2

1,4

1,8

2,0

2!

0,45

0,9139

0,8353

0,7634

0,6977

0,9297

0,6875

0,6376

0,5827

5326

0,4449

0,4066

A

-

0,994

0,9642

0,9082

0,8330

0,9512

0,8196

0,7474

0,6588

5724

0,4184

0,8335

B!, C!

-

0,9926

0,9729

0,9440

0,9086

0,9521

0,9024

0,8687

0,8259

7815

0,6918

0,6478

N!

-

0,9999

0,9977

0,9871

0,9602

0,9907

0,9539

0,9120

0,8429

7578

0,5677

0,4758

S!

-

0,9922

0,9502

0,9401

0,9144

0,9434

0,908

0,8686

0,8028

7217

0,5407

0,4532

График зависимости вероятности безотказной системы после увеличения надёжности элементов приведён на рис.2(кривая S!).

4. Увеличение надёжности за счёт резервирования элементов.

Для элемента N(моста) резервирование означает увеличения большего числа элементов. B и C– наиболее значимые элементы в нём. Будем их улучшать наряду с первым элементом.

Для повышения надёжности моста добавляем параллельно к элементам B и C элементы до тех пор, пока вероятность безотказной работы квазиэлемента N не достигнет заданного значения.

PN должна быть больше PN=0,9539

1. Добавим параллельно по одному элементу к B и C

PN=0,9522<0,9539

2. Добавляем ещё по одному

PN=0,9687>0,9539

3. Добавим параллельно к первому элементу ещё один аналогичный:

P1=1-(1-P1)2=21-(1-0,9201)2=0,9936>0,9574

Результаты расчётов вероятностей безотказной работы системы N, 1 и системы в целом приведены в таблице 3.

Расчёты показывают, что при t=0б8325*106 ч.

PS=0,9451>0,9, что соответствует условию задачи.

Таблица №3

Элемент

li, *10-6ч-1

Наработка

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0,8325

1,4

1,8

2,0

1

0,1

0,9802

0,9607

0,9417

0,9231

0,9048

0,9201

0,8693

0,8353

0,8187

2!!

-

0,8187

0,6703

0,5488

0,4493

0,3679

0,4350

0,2466

0,1653

0,1353

C!!, B!!

1,0

0,9998

0,9961

0,9813

0,8724

0,8991

0,833

0,7573

0,5948

0,5167

1!!

-

0,9996

0,9985

0,9966

0,9941

0,9909

0,9936

0,9829

0,9729

0,9671

N!!

-

0,9999

0,9995

0,9944

0,9323

0,9271

0,9687

0,7407

0,4962

0,3837

S!!

-

0,9984

0,9935

0,9813

0,9411

0,8954

0,9451

0,6940

0,4477

0,3390

На рис.2 представлена вероятность безотказной работы системы S!! После структурного резервирования (кривая S!!).

Схема после структурного резервирования представлена на рис. 4

Рис.4

Таким образом, для увеличения надёжности надо добавить элементы 16, 17, 18, 19, 20(рис.4).

4. Выводы

1. На рис. 2 представлена зависимость вероятности безотказной работы системы (кривая ). Из графика видно, что 90% - наработка исходной системы составляет часов.

2. Для повышения надежности и увеличения 50% - наработки системы в 1.5 раза (до часов) предложены два способа:

а) повышение надежности элементов 2, 3, 4, 5 и 6 и уменьшение их отказов с 1 до ч;

б) нагруженное резервирование основных элементов 1, 2, 3, 4, 5 и 6 идентичными по надежности резервными элементами 16, 17, 18,19 и 20 .

3. Анализ зависимостей вероятности безотказной работы системы от времени (наработки) показывает, что второй способ повышения надежности системы (структурное резервирование) предпочтительнее первого, так как в период наработки до часов вероятность безотказной работы системы при структурном резервировании (кривая ) выше, чем при увеличении надежности элементов (кривая ).

Вологодский Государственный Технический Университет

Кафедра ИСиТ

Расчёт структурной надёжности

Выполнил:

студент группы ИТ-41

Белов Артём Борисович

Вологда 2002


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
142365
рейтинг
icon
3069
работ сдано
icon
1329
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
140128
рейтинг
icon
5849
работ сдано
icon
2647
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
94278
рейтинг
icon
2018
работ сдано
icon
1266
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
52 793 оценки star star star star star
среднее 4.9 из 5
ЧКИ РУК
Реферат был сделан очень быстро, буквально за 5-10 минут. Работа была с антиплагиатом, всё...
star star star star star
Самгупс
Конечно текст был чисто из учебников, но приняли хотя бы и на этом хорошо, рада.
star star star star star
Московская международная академия
Работа сделана хорошо, очень высокая оригинальность, рекомендую исполнителя
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Написать доклад на тему "Принципы организации защищенного документооборота"

Доклад, информационная безопасность

Срок сдачи к 27 мая

только что

задачи

Решение задач, Химия

Срок сдачи к 25 мая

только что

Схема автогенератора с чм

Лабораторная, Радиопередающие устройства, электроника

Срок сдачи к 27 мая

1 минуту назад

Электродинамика

Решение задач, Физика

Срок сдачи к 30 мая

2 минуты назад

КР состоит из 5 разделов

Контрольная, Производственная стратегия, экономика

Срок сдачи к 28 мая

2 минуты назад
2 минуты назад

Расчетные упражнения

Другое, Микроэкономика

Срок сдачи к 31 мая

3 минуты назад

Доработать ВКР

Диплом, безопасность жизнедеятельности

Срок сдачи к 29 мая

3 минуты назад

Правоспособность и дееспособность субъектов...

Курсовая, Теория государства и права

Срок сдачи к 27 мая

3 минуты назад
3 минуты назад

Эссе по литературе

Эссе, Литература

Срок сдачи к 24 мая

3 минуты назад

Выбор системы элементов схемотехнического устройства

Лабораторная, Схемотехника

Срок сдачи к 31 мая

3 минуты назад

"Разработка электронной картотеки" Создать электронную картотеку

Курсовая, программирование на СИ

Срок сдачи к 28 мая

3 минуты назад

помочь и объяснить задания по лабораторным работам

Онлайн-помощь, параллельные методы и алгоритмы, математика

Срок сдачи к 27 мая

4 минуты назад

Курсовая

Курсовая, Веб дизайн

Срок сдачи к 27 мая

4 минуты назад

Ответить на вопросы и решить задачи кратко

Решение задач, административное право

Срок сдачи к 24 мая

4 минуты назад

Электродинамика

Решение задач, Физика

Срок сдачи к 30 мая

4 минуты назад

Пройти тест по английскому

Тест дистанционно, Английский язык

Срок сдачи к 25 мая

5 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно