Файл: Курсовая работа оценка безопасности систем человек машина среда.doc
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 59
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
«Тюменский государственный нефтегазовый университет»
ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И ГЕОИНФОРМАТИКИ
КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ
КУРСОВАЯ РАБОТА
«ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ
«ЧЕЛОВЕК – МАШИНА – СРЕДА» ЛОГИКО – ВЕРОЯТНОСТНЫМ
МЕТОДОМ»
Выполнила: ст. гр. БТПзс – 04
Проверил: доцент, к.т.н.
ТЮМЕНЬ 2007 г.
С ОДЕРЖАНИЕ:
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
3. ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ ЧМС
4. ВЫДЕЛЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ СИСТЕМ ЧМС
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВНЕЗАПНЫХ ОТКАЗОВ
6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСТЕПЕННЫХ ОТКАЗОВ
7. ВЫЯВЛЕНИЕ ФАКТОРОВ И ВОЗМУЩАЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ЧМС
8. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И ПОСТРОЕНИЕ «ДЕРЕВА СОБЫТИЙ»
9. ЗАПИСЬ ФУНКЦИИ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ (ФАЛ) НА ОСНОВЕ ПОСТРОЕННОГО «ДЕРЕВА СОБЫТИЙ»
10. РАНЖИРОВАНИЕ ИСХОДНЫХ СОБЫТИЙ «ДЕРЕВА» ПО ЧИСЛУ МКК
11. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
12. ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
13. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Определяющим критерием безопасности является надежность - один из, основных показателей качества любой системы (конструкции), заключающаяся в способности выполнять заданные функции. Основной целью анализа безопасности и надежности является уменьшение вероятности аварий и связанных с ними несчастных случаев, человеческих жертв, экономических потерь и нарушений в окружающей среде.
Никакая другая отрасль науки и техники не получила за последние десятилетия такого широкого применения, как методы анализа безопасности, риска и надежности. В начале 60 годов анализ основывался на эмпирических методах. Начиная с 70-х годов проблемы, связанные с безопасностью, экологией, качеством продукции, и вмешательством правительственных органов в проектирование, строительство и эксплуатацию предприятий (в основном в западноевропейских странах) привели к широкому внедрению принципиально новой технологии расчетов.
Одним из перспективных методов анализа безопасности и надежности систем является метод "дерева событий". Ценность метода "дерева событий”, “дерева отказов" заключается в следующем:
- метод позволяет специалисту глубоко проанализировать
количественные и качественные аспекты безопасности, надёжности;
- провести анализ несчастных случаев;
- провести оценку опасности технологических процессов;
- провести оценку экологического влияния различных процессов;
- выбор правильных управленческих решений при оценке ситуаций с помощью модели “дерева решений”;
- получить графический наглядный материал для практического руководства ведения безопасных работ и т.д.
Деревья отказов и событий являются сложными логическими структурами, их построение и количественный анализ требует твердых знаний многих разделов современной математики, Для количественного анализа "дерева отказов" наряду с другими методами широко используется метод Монте-Карло.
Этот метод состоит в построении вероятностной модели исследуемой системы. Пробное испытание этой модели проводится неоднократно и каждый раз регистрируется работа построенной системы. Обычно моделирование по методу Монте-Карло проводить просто.
2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Схема механического топливного насоса:
1 - всасывающая полость; 2 - нагнетательная полость; 3 - нагнетательный клапан;
4 -мембрана; 5 - шток мембраны; 6 - пружина; 7 - возвратная пружина приводного рычага; 8 –приводной рычаг; 9 - ось рычага ручной подкачки; 10 - возвратная пружина рычага ручной подкачки; 11- рычаг ручной подкачки; 12 - головка штока; 13 - уплотнитель штока; 14 -дренажное отверстие; 15 - сетчатый фильтр; 16 - всасывающий клапан.
3. ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ ЧМС (ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, КОНСТРУКЦИИ АГРЕГАТА, СХЕМЫ ПОТОЧНОЙ ЛИНИИ, ОПИСАНИЕ НЕСЧАСТНОГО СЛУЧАЯ)
X7
X9
X5
X2
X3
X4
X1
X8
X10
X6
Х1-прорыв мембраны (в), Тер = 2000 час;
Х2- поломка пружины (в), Тер = 80000 час;
Х3- поломка возвратной пружины приводного рычага (в), Тер = 80000 час;
Х4- поломка возвратной пружины рычага ручной подкачки (в), Тер = 80000 час;
Х5- износ приводного рычага (п), Тер = 80000 час;
Х6- износ головки штока (п), Тер = 80000 час;
Х7- износ нагнетательного клапана (п), Тер = 80000 час;
Х8- износ седла (п), Тер = 80000 час;
X9-износ всасывающего клапана (П), Тер=80000 час;
Х10-износ седла (п), Тер=80000 час.
4. ВЫДЕЛЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ СОБЫТИЙ И ИХ ОПИСАНИЙ
«Дерево отказов»
«Дерево событий»
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВНЕЗАПНЫХ ОТКАЗОВ
Построим интегральную функцию экспоненциального распределения:
где — интенсивность отказов.
Интенсивность отказов рассчитывается по формуле:
где Тср — среднее время наработки на отказ.
Примем среднюю наработку на отказ устройства при срезе валика (Х3 ) Тср = 20000 час;
F(5000)=0,3 F(50000)=0,92
F( 10000)=0,4 F(60000)=0,95
F(20000)=0,6 F(70000)=0,97
F(30000)=0,8 F(80000)=0,98
F(40000)=0,9 F(90000)=0,99
По расчетным данным построим интегральную функцию экспоненциального распределения. На оси абсцисс отложим время tв 34 раза больше Тср. На оси ординат — значение функции F(t).
На основе метода «Монте-Карло» промоделируем вероятность случайных отказов. Выбрасываем с помощью генератора случайных чисел числовую последовательность R в диапазоне значений (01).
Интегральная функция экспоненциального распределения,
=1,2510-5, 1/час.
Временная выборка из пяти реализаций для шести элементов (X3) t103 час
m n | Количество элементов | t0 | tобщ | t0/tобщ | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||
Количество реализаций | 1 | | | | | | | | | |
2 | | | | | | | | | | |
3 | | | | | | | | | | |
4 | | | | | | | | | | |
5 | | | | | | | | | | |
Итого: |