Файл: Надежность элементов, определенная по статистическим данным об отказах устройств.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 121
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторная работа 1НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ, ОПРЕДЕЛЕННАЯ ПО СТАТИСТИЧЕСКИМ ДАННЫМ ОБ ОТКАЗАХ УСТРОЙСТВЦ е л ь р а б о т ы: изучить основные показатели надежности, дать оценку влиянию количества интервалов наблюдения и количества отказавших объектов за интервал наблюдения на основные показатели надежности.ЗаданиеСтатистические данные об отказах устройствИсходные данные:Интервал времени: Δt = 4 103 ч;Коэффициент изменения числа отказавших объектов: Kn = 0,9;Число объектов наблюдения в начале испытаний: N0 = 106.Таблица 1.1. Исходные данные
РешениеВоспользуемся следующими формулами:Рассчитаем границы интервалов наблюдения – начало интервалаtнi = (i – 1)Δt, ч; конец интервала tкi = i Δt, ч; среднюю наработку в интервале , ч/Рассчитаем число объектов N(tнi) и N(tкi), не отказавших в начале иконце i-го интервала наблюдения.Рассчитаем среднее число объектов, не отказавших на каждом интервале наблюдения: N( ) = .Определим вероятность безотказной работы, плотность распределения и интенсивность отказа наработки до отказа по выражениям соответственно для каждого интервала наблюдения:
Р(t) = q(t) = λ(t) = где – число объектов наблюдения в начале испытаний; – число объектов, отказавших к моменту времени t; – число отказавших объектов на участке наработки от t до t + t; – интервал наработки; – среднее число неотказавших объектов на участке наработки от t до t + Δt.Результаты вычислений занесем в таблицу 1.2.Таблица 1.2. Результаты вычислений
Изменим число интервалов наблюдения, задав его равным 2Δt, объединив попарно число отказавших объектов на участке наработки Δni из табл. 1.2 первого и второго интервалов наблюдения, третьего и четвертого, … и т. д. Повторно выполнить задания, результаты расчетов занесем в таблицу 1.3. Таблица 1.3. Результаты вычислений
абвРис. 1.1. Зависимости вероятности безотказной работы (а), плотности распределения наработки до отказа (б), интенсивности отказов (в) от количества интервалов наблюдения.Уменьшим число отказавших элементов, задав его равным Kn ni иповторно выполним расчеты, занесем их таблицу 1.4 и построим соответствующие графики (рис.1.2).Таблица 1.4. Результаты вычислений
aб в Рис. 1.2. Зависимости вероятности безотказной работы (а), плотности распределения наработки до отказа (б), интенсивности отказов (в) при уменьшении числа отказавших объектов.Вывод: Как видно из расчетов и графиков (рис.1.1) при уменьшении интервалов как-бы сравниваются углы и лучше виден закон распределения к которому относятся данные отказы. При уменьшении числа отказавших объектов график безотказности работы выше предыдущего и уменьшение графиков плотности и интенсивности отказов в высоту (рис. 1.2.).Лабораторная работа 2НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ, ОПРЕДЕЛЕННАЯПО ИЗВЕСТНЫМ ЗАКОНАМРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАРАБОТКИ ДО ОТКАЗАЦ е л ь р а б о т ы: изучить основные законы распределения случайных величин, используемых в теории надежности, дать оценку влиянию основных параметров законов распределения на основные показатели надежности.Исходные данные:Параметры законов распределения случайных величин и коэффициент изменения параметров закона распределения:α = 0,20 ч-1; m = 4,9 ч; σ = 0,2 ч; Кпар = 3,0По экспоненциальному закону:Рассчитаем наработку tпр:tпр = = = 25 чОпределим интервал наработки Δt:Δt = = = 2,5 чде k - количество интервалов наблюдения, k =10.Рассчитаем наработку для всех интервалов наблюдения: ti = iΔt, где i –
| Интервал наблюдения i | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Число отказавших объектов на участке наработки, Δni, % | 1 | 3 | 7 | 13 | 15 | 20 | 12 | 13 | 9 | 7 |
Р(t) = q(t) = λ(t) = где – число объектов наблюдения в начале испытаний; – число объектов, отказавших к моменту времени t; – число отказавших объектов на участке наработки от t до t + t; – интервал наработки; – среднее число неотказавших объектов на участке наработки от t до t + Δt.Результаты вычислений занесем в таблицу 1.2.Таблица 1.2. Результаты вычислений
| Интервал наблюдения | Показатели надежности | ||||||||||
| i | tнi, 103ч | tкi, 103ч | | N(tнi) | N(tкi) | Р(tнi) | Р(tкi) | q( | N( | λ( | |
| 1 | 0 | 4 | 2 | 106 | 105 | 1 | 0,990566 | 0,002358 | 105,5 | 0,00237 | |
| 2 | 4 | 8 | 6 | 105 | 102 | 0,990566 | 0,962264 | 0,007075 | 103,5 | 0,007246 | |
| 3 | 8 | 12 | 10 | 102 | 95 | 0,962264 | 0,896226 | 0,016509 | 98,5 | 0,017766 | |
| 4 | 12 | 16 | 14 | 95 | 82 | 0,896226 | 0,773585 | 0,03066 | 88,5 | 0,036723 | |
| 5 | 16 | 20 | 18 | 82 | 67 | 0,773585 | 0,632075 | 0,035377 | 74,5 | 0,050336 | |
| 6 | 20 | 24 | 22 | 67 | 47 | 0,632075 | 0,443396 | 0,04717 | 57 | 0,087719 | |
| 7 | 24 | 28 | 26 | 47 | 35 | 0,443396 | 0,330189 | 0,028302 | 41 | 0,073171 | |
| 8 | 28 | 32 | 30 | 35 | 22 | 0,330189 | 0,207547 | 0,03066 | 28,5 | 0,114035 | |
| 9 | 32 | 36 | 34 | 22 | 13 | 0,207547 | 0,122642 | 0,021226 | 17,5 | 0,128571 | |
| 10 | 36 | 40 | 38 | 13 | 12 | 0,122642 | 0,113208 | 0,002358 | 12,5 | 0,02 | |
Изменим число интервалов наблюдения, задав его равным 2Δt, объединив попарно число отказавших объектов на участке наработки Δni из табл. 1.2 первого и второго интервалов наблюдения, третьего и четвертого, … и т. д. Повторно выполнить задания, результаты расчетов занесем в таблицу 1.3. Таблица 1.3. Результаты вычислений
| Интервал наблюдения | Показатели надежности | |||||||||
| i | tнi, 103ч | tкi, 103ч | | N(tнi) | N(tкi) | Р(tнi) | Р(tкi) | q( | N( | λ( |
| 1 | 0 | 8 | 4 | 106 | 102 | 1 | 0,962264 | 0,004717 | 104 | 0,004808 |
| 2 | 8 | 16 | 12 | 102 | 82 | 0,962264 | 0,773585 | 0,023585 | 92 | 0,027174 |
| 3 | 16 | 24 | 20 | 82 | 47 | 0,773585 | 0,443396 | 0,041274 | 64,5 | 0,067829 |
| 4 | 24 | 32 | 28 | 47 | 22 | 0,443396 | 0,207547 | 0,029481 | 34,5 | 0,09058 |
| 5 | 32 | 40 | 36 | 22 | 12 | 0,207547 | 0,113208 | 0,011792 | 17 | 0,073529 |
абвРис. 1.1. Зависимости вероятности безотказной работы (а), плотности распределения наработки до отказа (б), интенсивности отказов (в) от количества интервалов наблюдения.Уменьшим число отказавших элементов, задав его равным Kn ni иповторно выполним расчеты, занесем их таблицу 1.4 и построим соответствующие графики (рис.1.2).Таблица 1.4. Результаты вычислений
| Интервал наблюдения | Показатели надежности | |||||||||
| i | tнi, 103ч | tкi, 103ч | | N(tнi) | N(tкi) | Р(tнi) | Р(tкi) | q( | N( | λ( |
| 1 | 0 | 4 | 2 | 106 | 105,1 | 1 | 0,991509 | 0,002123 | 105,55 | 0,002132 |
| 2 | 4 | 8 | 6 | 105,1 | 102,4 | 0,991509 | 0,966038 | 0,006368 | 103,75 | 0,006506 |
| 3 | 8 | 12 | 10 | 102,4 | 96,1 | 0,966038 | 0,906604 | 0,014858 | 99,25 | 0,015869 |
| 4 | 12 | 16 | 14 | 96,1 | 84,4 | 0,906604 | 0,796226 | 0,027594 | 90,25 | 0,03241 |
| 5 | 16 | 20 | 18 | 84,4 | 70,9 | 0,796226 | 0,668868 | 0,03184 | 77,65 | 0,043464 |
| 6 | 20 | 24 | 22 | 70,9 | 52,9 | 0,668868 | 0,499057 | 0,042453 | 61,9 | 0,072698 |
| 7 | 24 | 28 | 26 | 52,9 | 42,1 | 0,499057 | 0,39717 | 0,025472 | 47,5 | 0,056842 |
| 8 | 28 | 32 | 30 | 42,1 | 30,4 | 0,39717 | 0,286792 | 0,027594 | 36,25 | 0,08069 |
| 9 | 32 | 36 | 34 | 30,4 | 22,3 | 0,286792 | 0,210377 | 0,019104 | 26,35 | 0,07685 |
| 10 | 36 | 40 | 38 | 22,3 | 21,4 | 0,210377 | 0,201887 | 0,002123 | 21,85 | 0,010297 |
aб в Рис. 1.2. Зависимости вероятности безотказной работы (а), плотности распределения наработки до отказа (б), интенсивности отказов (в) при уменьшении числа отказавших объектов.Вывод: Как видно из расчетов и графиков (рис.1.1) при уменьшении интервалов как-бы сравниваются углы и лучше виден закон распределения к которому относятся данные отказы. При уменьшении числа отказавших объектов график безотказности работы выше предыдущего и уменьшение графиков плотности и интенсивности отказов в высоту (рис. 1.2.).Лабораторная работа 2НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ, ОПРЕДЕЛЕННАЯПО ИЗВЕСТНЫМ ЗАКОНАМРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАРАБОТКИ ДО ОТКАЗАЦ е л ь р а б о т ы: изучить основные законы распределения случайных величин, используемых в теории надежности, дать оценку влиянию основных параметров законов распределения на основные показатели надежности.Исходные данные:Параметры законов распределения случайных величин и коэффициент изменения параметров закона распределения:α = 0,20 ч-1; m = 4,9 ч; σ = 0,2 ч; Кпар = 3,0По экспоненциальному закону:Рассчитаем наработку tпр:tпр = = = 25 чОпределим интервал наработки Δt:Δt = = = 2,5 чде k - количество интервалов наблюдения, k =10.Рассчитаем наработку для всех интервалов наблюдения: ti = iΔt, где i –