Studbooks net рефераты, курсовые, дипломные

Классификация методов расчета систем на надежность

Расчеты систем на надежность занимают одно из центральных мест в теории и практике надежности. Рассчитать систему на надежность – это значит, определить одну или несколько характеристик надежности. Расчеты надежности производятся на различных этапах разработки, создания и эксплуатации объектов. Многочисленные цели расчетов привели к большому их разнообразию. Выбор метода расчета надежности системы зависит от ряда факторов. Основными из них являются:

• 
  этап разработки системы;
  
• 
  характер отказов элементов в системе;
  
• 
  способ соединения элементов в системе;
  
• 
  вид закона распределений времени безотказной работы;
  
• 
  режим работы элементов системы;
  
• 
  восстанавливаемость объекта;
  
• 
  способ анализа объекта;
  
• 
  класс системы и др.
  

На этапе проектирования расчет надежности производится с целью прогнозирования (предсказания) ожидаемой надежности проектируемого объекта. Такое прогнозирование необходимо для обоснования предполагаемого проекта объекта, а также для решения организационно-технических вопросов: выбора оптимального варианта структуры; способа резервирования; глубины и методов контроля; периодичности и объема профилактики; количества запасных частей; обоснования требований к надежности элементов системы. Поэтому на этапе проектирования выполняют следующие расчеты надежности:

• 
  расчет норм надежности (распределение требований к надежности элементов системы);
  
• 
  ориентировочный расчет надежности;
  
• 
  окончательный (полный) расчет надежности.
  

На этапе создания и эксплуатации расчеты надежности проводят по результатам испытаний и эксплуатации. Такие расчеты носят, как правило, характер констатации. Результаты расчетов в этом случае показывают, какой надежностью обладали объекты, прошедшие испытания или используемые в некоторых условиях эксплуатации. На основании этих расчетов разрабатывают меры по повышению надежности, определяют слабые места объектов, дают оценки надежности объекта и влияний на нее отдельных факторов.
По характеру отказов элементов системы различают методы расчета надежности при внезапных, постепенных и перемежающихся отказах, а по способу соединения элементов в системе – расчет надежности при основном и резервном соединении элементов.
В зависимости от вида закона распределения времени безотказной работы применяют расчеты надежности при экспоненциальном, нормальном, вейбулловском и других законах распределения.
Режим работы объекта существенно влияет на выбор методов расчета надежности, которые в этом случае учитывают непрерывность действия (насосы, системы управления и защиты, тепловыделяющие сборки, турбины, генераторы и т.д.), периодичность действия (задвижки, клапаны, ЭВМ, если они не выполняют функций управления, элементы системы аварийного расхолаживания и др.), одноразовое и многократное использование элементов объекта.
По признаку восстанавливаемости объекта методы расчета можно разделить на методы расчета восстанавливаемых и невосстанавливаемых объектов. При этом может учитываться глубина и периодичность контроля объектов.
В зависимости от способа анализа объекта разделяют два больших класса методов расчета надежности: структурные и функциональные. При расчете структурной надежности осуществляется определение значений показателей надежности объекта, обусловленное надежностью его элементов и разветвленностью связей между элементами. Расчет функциональной надежности – это определение показателей надежности выполнения объектом заданных функций. Поскольку такие показатели надежности зависят от ряда действующих факторов (вида заданной функции, структурной надежности, математического и программного, обеспечения, работы операторов) то, как правило, расчет функциональной надежности более сложен, чем структурной.
Характер сложности системы предопределяет расчет надежности простых и сложных систем.
Выбор того или другого метода расчета надежности определяется заданием на расчет надежности. Естественно, что имеют место менее сложные методы расчета надежности систем и более сложные, трудоемкие. К наиболее простым методам относятся методы расчета структурной надежности простых систем, не резервированных, без учета восстановления работоспособности, при условии, что время работы до отказа подчинено экспоненциальному распределению. Более сложными являются методы расчета функциональной надежности сложных резервированных систем с учетом восстановления их работоспособности и различных законов распределения времени работы и времени восстановления.

3.