Файл: Курсовая работа оценка безопасности систем человек машина среда.doc
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 216
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ«Тюменский государственный нефтегазовый университет»ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И ГЕОИНФОРМАТИКИКАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ
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 ЗАДАНИЕСхема 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 X5X2 X3 X4 X1X8 X10 X6Х1-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»
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)=0,92F( 10000)=0,4 F(60000)=0,95F(20000)=0,6 F(70000)=0,97F(30000)=0,8 F(80000)=0,98F(40000)=0,9 F(90000)=0,99По 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
КУРСОВАЯ РАБОТА
«ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ«ЧЕЛОВЕК – МАШИНА – СРЕДА» ЛОГИКО – ВЕРОЯТНОСТНЫММЕТОДОМ»Выполнила: ст. гр. БТПзс – 04 Проверил: доцент, к.т.н.ТЮМЕНЬ 2007 г.С ОДЕРЖАНИЕ:1. ВВЕДЕНИЕ2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ3. ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ ЧМС4. ВЫДЕЛЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ СИСТЕМ ЧМС5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВНЕЗАПНЫХ ОТКАЗОВ6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСТЕПЕННЫХ ОТКАЗОВ7. ВЫЯВЛЕНИЕ ФАКТОРОВ И ВОЗМУЩАЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ЧМС8. 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 МКК11. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ12. ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ13. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫВВЕДЕНИЕ
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 ЗАДАНИЕСхема 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 X5X2 X3 X4 X1X8 X10 X6Х1-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:=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: | ||||||||||