Интенсивность отказов

Интенсивность отказов - это условная плотность вероятности отказа устройства в момент времени t, при условии, что до момента t отказ устройства не произошел.

Интенсивность отказа характеризуется функцией K(t) и определяется как:

(11)

Интенсивность отказов с точки зрения статистического анализа определяется отношением числа отказавших образцов аппаратуры в единицу времени к среднему числу образцов, исправно работающих в данный отрезок времени.

где n(∆t) - число отказавших изделий в интервале времени от t до t+∆t;

N(t) - общее число исправных изделий к моменту времени t;

∆t - рассматриваемое время работы изделий.

Для определения интенсивности отказов однотипных комплектов аппаратуры (элементов) при фиксированных интервалах времени формулу (12) можно записать в следующем виде:

где

n_i - число отказов в i -м интервале времени ∆t;

N _i - число исправно работающих комплектов аппаратуры к иду интервалу времени:

Интенсивность отказов имеет размерность ч^-1. В зависимости от условий эксплуатации значение λ(t) для большинства современных приборов лежит в пределах 10^-7 ∕ 10^-9 ч^-1.

Интенсивность отказов зависит от времени работы приборов и изменяется на протяжении всего срока службы изделий. Функция λ(t) обычно является достаточно наглядной характеристикой, отражающей физическую природу отказов приборов данной партии на различных этапах эксплуатации.

Кривая интенсивности отказов некоторой партии изделий за период их службы представлена на рис. 4.

Рис. 4. Зависимость интенсивности отказов λ(t) от времени

Область I (интервал времени от 0 до t₁)— период приработки изделий -характеризуется высокой интенсивностью ранних отказов, обусловленных наличием скрытых дефектов производства, которые не были выявлены при заводском контроле и испытаниях.

Тщательный контроль качества и длительные испытания первых образцов, как правило, позволяют избежать высокой интенсивности отказов в начальный период работы изделия.

Момент времени t₁ обычно соответствует сроку гарантийных обязательств завода-изготовителя.

Область II (от t₁ до t ₂) - рабочая область изделий - характеризуется постоянной или незначительно изменяющейся интенсивностью отказов, т.е. соответствует периоду максимальной надежности изделий.

Отказы на этой стадии чаще всего обусловлены неожиданными изменениями условий эксплуатации, например резкими колебаниями температуры, повышением напряжения питания, случайно возникшими вибрациями и ударами. Интенсивность отказов в этот период зависит от условий эксплуатации и технического обслуживания, чем выше квалификация обслуживающего персонала, тем ниже интенсивность отказов.

Область III (от момента времени t ₂) - область износа (деградации) изделий - характеризуется резким возрастанием интенсивности отказов, вызванных износом и старением изделий.

Физические причины отказов в этой области обусловлены постепенно нарастающими физико-химическими изменениями в приборе, например постепенным коррозированием электродов, нарушением защитных покрытий, электромиграцией и взаимной диффузией примесей и т.д. По существу, отказы, происходящие после времени t ₂, определяют срок службы изделия, после которого оно не обеспечивает надежной работы и должно быть заменено.

Кривые интенсивности отказов могут быть самыми различными, например, область I может быть очень затянутой или область III может начаться с момента t = 0. Возможны и кривые с локальными максимумами.

Теоретическое и экспериментальное определение характеристики λ(f) является одной из основных задач теории надежности и играет важную роль для совершенствования изделия.

Дата добавления: 2014-01-15