Характеристики надежности на различных этапах эксплуатации

Тамбов 2010

Тема № 4. Надежность невосстанавливаемых технических устройств в процессе их эксплуатации

Тема лекции № 8: НАДЁЖНОСТЬ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ТУ

Цель лекции: Дать знания о характеристиках надежности невосстанавливаемых ТУ на различных этапах эксплуатации. Дать представление о показателях надежности при хранении информации.

Учебные вопросы:

1. Характеристики надежности на различных этапах эксплуатации.

2. Надежность в период износа и старения.

В предыдущих рассуждениях мы исходили из того, что поток отказов невосстанавливаемых ТУ подчиняется закону Пуассона. При таком допущении закон распределения времени до отказа является экспоненциальным. Практика показала, что эти допущения правомерны более чем для 60% таких ТУ. Рассмотрим интенсивность отказов по периодам эксплуатации (рис.1).

Рис.1

На рисунке обозначены: t_пр – время окончания периода приработки; t_н – время окончания периода нормальной эксплуатации; t – некоторый текущий момент времени; l _пр (t) – интенсивность отказов в период приработки; l – интенсивность отказов при нормальной эксплуатации; l _ис (t) – интенсивность постепенных отказов в период износа и старения.

Из рисунка видно, что в любой момент времени t < t_пр суммарная интенсивность отказов периода приработки l_{Σ пр} (t) будет равна:

l_{Σ пр} (t)= l+l _пр (t)

Отсюда, вероятность безотказной работы в этот период будет равна

Аналогичным образом можно получить выражение для вероятности безотказной работы в период износа и старения. В этом случае для t > t_н суммарная интенсивность постепенных отказов периода износа и старения определяется выражением

l_Σис (t)= l+l _ис (t)

откуда можно определить вероятность безотказной работы при постепенных отказах:

Вообще интенсивность отказов в зависимости от типа, назначения, качества, нагрузочных режимов и режимов эксплуатации может иметь разнообразный характер, ее кривая – различные формы. Представим эту зависимость в общем виде:

l (t) = l + l₁ tⁿ,

где l – интенсивность отказов в период нормальной эксплуатации; l₁ – параметр масштаба интенсивности отказов; n – параметр формы интенсивности отказов. Подставим полученное выражение интенсивности в левую часть обобщенного закона надежности в дифференциальной форме:

и проинтегрируем уравнение от 0 до t. В результате вероятность безотказной будет определяться общим выражением

Второй сомножитель в левой части выражения определяет вероятность с

переменной во времени интенсивностью и представляет собой распределение Вейбулла. В последнее время это распределение довольно часто используется для изучения разброса срока службы электронной аппаратуры и невосстанавливаемых элементов ИС. Вид распределения Вейбулла зависит от показателя n (рис. 2). Величины интенсивностей отказов представлены в таблице 1. Для конкретных задач определения надежности при внезапных и постепенных отказах выбираются необходимые зависимости l (t). При этом выбор значения показателя n производится, исходя из следующих возможностей: результатов специальных испытаний ТУ на надежность, накопленных данных об отказах этих ТУ при различных режимах работы в процессе эксплуатации и, наконец, справочных материалах об интенсивностях отказов.

Рис. 2. График изменения интенсивности отказов в зависимости от показателя n

Таблица 1

Значение n	Зависимость	Кривая на рисунке
	l(t) =l +ll1
	l(t) =l + l1 t
больше 1	l(t) =l + l1 t ^n
меньше 1	l(t) = l + l1 / t ^n

Дата добавления: 2014-01-05