Вариант 9 (1027798), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Начальные условия:
Прямое преобразование Лапласа:
Обратное преобразование:
Вероятность безотказной работы:
Среднее время безотказной работы (час):
Зависимость вероятности безотказной работы системы от времени для разных значений интенсивности отказов:
График зависимости среднего времени безотказной работы от интенсивности отказов:
Зависимость вероятности безотказной работы системы от интенсивности отказов для заданного t и лямбда0:
Выводы:
-
Вероятность безотказной работы системы изменяется по экспоненциальному закону с течением времени
-
При увеличении интенсивности отказов вероятность безотказной работы системы за один и тот же промежуток времени уменьшается
-
При увеличении интенсивности отказов среднее время безотказной работы уменьшается
2.2. Восстанавливаемая резервированная система с дробной кратностью при неограниченном ремонте
2.2.1. с частично нагруженным резервом
Рис. 7. Восстанавливаемая резервированная система с дробной кратностью при неограниченном ремонте с частично нагруженным резервом
В качестве номера состояния системы выберем количество неисправных элементов. Граф состояний системы имеет вид:
Рис. 8. Граф состояний системы
На основании вероятностного графа системы составим систему дифференциальных уравнений:
Начальные условия:
Применим прямое преобразование Лапласа:
Решим систему при помощи правил Крамера:
Для определения вероятности безотказной работы системы необходимо применить к полученному образу, подставляя конкретные значения для интенсивности отказа и интенсивности восстановления, обратное преобразование Лапласа:
Для нахождения среднего времени безотказной работы необходимо выражение для образа вероятности безотказной работы системы рассчитать в точке s=0.
час
Для нахождения коэффициента готовности системы используем метод Половко.
Обозначим:
Тогда выражение для коэффициента готовности имеет вид:
Средняя наработка на отказ:
Среднее время восстановления:
час
Вероятность успешного использования системы:
График, отражающий влияние интенсивности отказов на вероятность безотказной работы:
График, отражающий влияние интенсивности восстановления на вероятность безотказной работы:
График, отражающий влияние интенсивности восстановления на вероятность успешного использования системы:
График, отражающий влияние интенсивности отказов 0 на вероятность безотказной работы:
График, отражающий влияние интенсивности отказов 0 на вероятность успешного использования системы:
График, отражающий влияние интенсивности восстановления на вероятность успешного использования системы:
График, отражающий влияние интенсивности восстановления на среднее время безотказной работы:
График, отражающий влияние интенсивности восстановления на коэффициент готовности:
График, отражающий влияние интенсивности отказов на среднее время безотказной работы:
График, отражающий влияние интенсивности отказов 0 на коэффициент готовности:
График, отражающий влияние интенсивности отказов 0 на время средней наработки на отказ:
График, отражающий влияние интенсивности отказов на среднее время восстановления:
График, отражающий влияние интенсивности восстановления на время средней наработки на отказ:
Зависимость среднего времени восстановления от интенсивности восстановления:
Зависимость среднего времени безотказной работы от интенсивности отказов 0:
Зависимость среднего времени безотказной работы от интенсивности отказов :
Зависимость среднего времени безотказной работы от интенсивности восстановления:
Выводы:
-
Вероятность безотказной работы системы увеличивается с уменьшением интенсивностей отказов и 0.
-
Вероятность безотказной работы системы увеличивается с увеличением интенсивности восстановления
-
Среднее время безотказной работы тем больше, чем больше интенсивность восстановления.
-
Среднее время безотказной работы тем меньше, чем больше интенсивности отказов и 0.
-
Коэффициент готовности уменьшается с увеличением интенсивностей отказов и 0.
-
Коэффициент готовности увеличивается с увеличением интенсивности восстановления
-
Средняя наработка на отказ уменьшается с увеличением интенсивностей отказов и 0 и увеличивается с увеличением интенсивности восстановления.
-
Среднее время восстановления уменьшается с увеличением интенсивности восстановления.
-
Все полученные показатели надежности говорят о допустимости использования системы, каждый основной элемент которой отказывает с интенсивностью 0.002 раза в час, резервный – с интенсивностью 0.0005 раз в час, а интенсивность восстановления каждого элемента – 0.1 [1/ч]
2.2.2. с нагруженным резервом
Расчетно-логическая схема:
Рис. 9. Восстанавливаемая резервированная система с дробной кратностью при неограниченном ремонте с нагруженным резервом
В качестве номера состояния системы выберем количество неисправных элементов. Граф состояний системы имеет вид:
Рис. 10. Граф состояний системы
Для определения вероятности безотказной работы составим систему дифференциальных уравнений.
Все расчеты аналогичны предыдущему пункту. Итоговые зависимости получаются из зависимостей предыдущего пункта для = . Приведем ниже полученные числовые значения и графики.
Вероятность безотказной работы системы:
Среднее время безотказной работы:
час
Коэффициент готовности:
Средняя наработка на отказ:
Среднее время восстановления:
час
Вероятность успешного использования системы:
График, отражающий влияние интенсивности отказов на вероятность успешного использования системы:
График, отражающий влияние интенсивности восстановления на вероятность успешного использования системы:
График, отражающий влияние интенсивности отказов на среднее время безотказной работы:
График, отражающий влияние интенсивности восстановления на среднее время безотказной работы:
Зависимость коэффициента готовности от интенсивности отказов:
Зависимость коэффициента готовности от интенсивности восстановления:
Зависимость средней наработки на отказ от интенсивности отказов:
Зависимость средней наработки на отказ от интенсивности восстановления:
Зависимость среднего времени восстановления от интенсивности восстановления:
Выводы:
-
Вероятность безотказной работы системы увеличивается с уменьшением интенсивности отказов
-
Вероятность безотказной работы системы увеличивается с увеличением интенсивности восстановления
-
Среднее время безотказной работы тем больше, чем больше интенсивность восстановления
-
Среднее время безотказной работы тем меньше, чем больше интенсивность отказов
-
Коэффициент готовности уменьшается с увеличением интенсивности отказов
-
Коэффициент готовности увеличивается с увеличением интенсивности восстановления
-
Средняя наработка на отказ уменьшается с увеличением интенсивности отказов и увеличивается с увеличением интенсивности восстановления
-
Среднее время восстановления уменьшается с увеличением интенсивности восстановления
-
Все полученные показатели надежности говорят о допустимости использования системы, каждый элемент которой отказывает с интенсивностью 0.002 раза в час, а интенсивность восстановления каждого элемента – 0.1 [1/ч]
2.2.3. с ненагруженным резервом
Рис. 11. Восстанавливаемая резервированная система с дробной кратностью при неограниченном ремонте с нагруженным резервом
В качестве номера состояния системы выберем количество неисправных элементов. Граф состояний системы имеет вид:
Рис. 12. Граф состояний системы