- •Надежность и диагностика технических систем
- •Оглавление
- •Введение
- •Исходные данные
- •Оценка вероятности безотказной работы системы.
- •Построение гистограммы.
- •Использование вероятностной сетки Вейбулла.
- •Определение вероятности безотказной работы 2 - го элемента в указанный период времени.
- •Определение вероятности безотказной работы технической системы в указанный период времени.
- •Определение интенсивности отказов технической системы.
- •Определение доли времени работы технических систем и доли времени их простоя.
Оценка вероятности безотказной работы системы.
Задача: необходимо по данным эксперимента построить график изменения вероятности безотказной работы, в зависимости от полученного графика дать оценку типу распределения отказов системы.
Решение.
Для оценки вероятности безотказной работы p(t) системы по экспериментальным данным используем метод Каплана-Майера.
p(t) =
где - число изделий, оставшихся в работоспособном состоянии на момент времени .
( смотри в табл.2)
N=48.
P6 – не определяется, так как на ноль не делят.
Результаты расчета сводим в таблицу (табл.1).
Таблица 1
i |
|
(ti) |
|
Pi(ti) |
1 |
14 |
57,5 |
0,929 |
0,9286 |
2 |
5 |
172,5 |
0,800 |
0,7429 |
3 |
3 |
287,5 |
0,667 |
0,4952 |
4 |
2 |
402,5 |
0,500 |
0,2476 |
5 |
1 |
517,5 |
0,000 |
0,0000 |
6 |
0 |
632,5 |
- |
- |
По данным таблицы строим график изменения вероятности безотказной работы системы (рис. 1).
Рис.1. Вероятность безотказной работы системы
Вывод: получили экспоненциальный закон распределения вероятности безотказной работы системы от времени.
Построение гистограммы.
Задача: На испытания было поставлено N = 48 элементов. Моменты отказов элементов представлены в исходных данных.
Необходимо по данным эксперимента построить гистограмму и определить тип распределения.
Решение:
На основе экспериментальных данных строим гистограмму.
1. Определяем максимальное значение и минимальное значение времени отказов.
tmax = 688
tmin = 0
2. Размах времени отказов равен R = 688 - 0 = 688.
3. Определяем число интервалов
m = = = 6,9
Устанавливаем 6 интервалов.
4. Определяем ширину интервала
b = 688 / 6 = 114,67 => 115
Округляем ширину интервала до 115 мм.
5. Устанавливаем последовательно границы интервалов
ti = ti-1 + b
6. Группируем собранные данные в пределах интервалов и подсчитываем частоту попадания данных в этот интервал.
Результаты заносим в табл. 2.
Таблица 2
Таблица частот
№ п/п |
Границы интервала |
Значение середины интервала |
Графические отметки частоты |
Частота отказов в интервале bi Nот |
Относительная частота N%от |
|||
|
|
|
|
Nот |
∑Nот |
N%от |
∑N%от |
|
1 |
0-115,05 |
57,5 |
||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| |
34 |
34 |
70,83 |
70,83 |
|
2 |
115,05-230,05 |
172,5 |
||||| |||| |
9 |
43 |
18,75 |
89,58 |
|
3 |
230,05- 345,05 |
287,5 |
|| |
2 |
45 |
4,17 |
93,75 |
|
4 |
345,05- 460,05 |
402,5 |
| |
1 |
46 |
2,08 |
95,83 |
|
5 |
460,05-575,05 |
517,5 |
| |
1 |
47 |
2,08 |
97,92 |
|
6 |
575,05-690,05 |
632,5 |
| |
1 |
48 |
2,08 |
100,00 |
7. Данные из таблицы переносим на диаграмму (рис. 2) в виде столбиков, высота которых пропорциональна частоте попадания данных в соответствующий интервал.
Рис.2. Гистограмма отказов элементов системы
Вывод: увидели по диаграмме экспоненциальный закон распределения отказов.