задание по контр. работу весна 2014 г
.docЗадание на контрольную работу
по дисциплине "Надежность технических систем и техногенный риск"
Весна 2014 г., гр. БЗЗК-3
Задание 1
В таблице 1 приведены результаты испытаний 20-ти экземпляров технической системы (значения времени отказа отдельных экземпляров системы ). Номер испытания соответствует номеру исследуемого экземпляра системы.
Используя данные отдельных испытаний в соответствии с вариантом задания провести следующие расчеты и вычисления:
1) определить оценку средней наработки системы до отказа ;
определить оценку среднеквадратического отклонения времени отказа системы ;
2)* привести статистический ряд и построить гистограмму для результатов испытаний (число разрядов ряда должно быть не менее 5);
3) обосновать и подобрать параметры для нормального и экспоненциального законов распределения, с помощью которых можно апроксимировать результаты испытания (, , );
4) построить графики зависимости оценки вероятности отказов от времени по результатам испытаний и апроксимирующих зависимостей , ;
5)* оценить зависимости описывающие результаты испытания на основе следующих критериев - по величине общей суммы квадрата отклонения между полученным и апроксимирующим значением ; - критерию Колмогорова .
6) провести обоснование и выбор зависимости, лучше описывающей результаты испытания.
Задание 2
Система состоит из 8 элементов соединенных последовательно в смысле надежности. У первых 4 элементов наработка на отказ подчиняется нормальному закону распределения, у последних 4 – экспоненциальному закону. Параметры законов распределения соответствуют значениям, полученным в задании 1. Для системы предлагается применить резервирование с параметрами, представленными в таблице 2. Определить выигрыш по вероятности отказа и по средней наработке до отказа для заданного времени (при расчете средней наработки системы до отказа считать, что надежность резервированной и нерезервированной систем подчиняется экспоненциальному закону надежности). Для случая дробной кратности резервирования считать, что используется безотказный элемент голосования.
Задание 3
Рассчитать и сравнить значения риска для случаев нерезервированной и резервированной систем (из задания 2). В случае выхода из строя технической системы возможен материальный ущерб в размере 300 тыс. рублей. Остальные виды последствий не учитывать.
Задание 4.
В таблицах 3 и 4 приведены результаты испытаний 10 (N=10) экземпляров восстанавливаемой технической системы в течении 700 часов (значения времени отказа отдельных экземпляров системы и время их восстановления ). Номер испытания соответствует номеру отказа очередного экземпляра системы.
Используя данные отдельных испытаний в соответствии с вариантом задания провести следующие расчеты и вычисления:
-
определить оценку средней наработки системы до отказа ;
-
определить оценку среднего времени восстановления системы ;
-
определить оценку коэффициента готовности системы .
Таблица 1
Результаты испытаний технической системы. Время отказа отдельных экземпляров системы (час.)
№ вар. |
№ испытания, i |
|||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
1 |
53 |
63 |
82 |
87 |
106 |
161 |
214 |
245 |
395 |
542 |
551 |
561 |
636 |
679 |
808 |
831 |
875 |
923 |
929 |
978 |
2 |
86 |
106 |
109 |
120 |
123 |
184 |
284 |
322 |
379 |
382 |
401 |
492 |
614 |
630 |
855 |
1570 |
2235 |
3663 |
41710 |
53297 |
3 |
181 |
311 |
414 |
456 |
563 |
563 |
565 |
574 |
635 |
663 |
667 |
776 |
778 |
778 |
828 |
857 |
1001 |
1024 |
1083 |
1085 |
4 |
86 |
101 |
157 |
176 |
194 |
204 |
219 |
305 |
583 |
933 |
1062 |
1146 |
1474 |
1738 |
1977 |
2020 |
2271 |
2498 |
3318 |
3949 |
5 |
91 |
183 |
198 |
282 |
296 |
327 |
482 |
565 |
586 |
594 |
606 |
621 |
740 |
755 |
788 |
826 |
863 |
888 |
895 |
1198 |
6 |
113 |
166 |
192 |
195 |
206 |
264 |
332 |
343 |
393 |
496 |
952 |
1007 |
1406 |
1459 |
1677 |
1909 |
4528 |
7872 |
10822 |
33025 |
7 |
122 |
181 |
216 |
294 |
416 |
491 |
511 |
607 |
697 |
715 |
852 |
935 |
991 |
1008 |
1056 |
1150 |
1151 |
1197 |
1203 |
1245 |
8 |
171 |
177 |
204 |
296 |
344 |
355 |
408 |
548 |
604 |
682 |
841 |
964 |
1047 |
1181 |
1497 |
2283 |
2900 |
2951 |
3984 |
76331 |
9 |
80 |
86 |
95 |
141 |
234 |
235 |
467 |
474 |
582 |
678 |
897 |
905 |
931 |
1099 |
1156 |
1245 |
1326 |
1359 |
1364 |
1383 |
10 |
231 |
264 |
305 |
498 |
545 |
551 |
584 |
608 |
704 |
821 |
843 |
1003 |
1199 |
1252 |
1367 |
1509 |
2684 |
5884 |
7269 |
12670 |
11 |
146 |
166 |
191 |
195 |
207 |
264 |
333 |
343 |
393 |
496 |
953 |
1007 |
1406 |
1459 |
1677 |
1910 |
4528 |
7872 |
10922 |
33325 |
12 |
121 |
181 |
214 |
294 |
418 |
492 |
511 |
608 |
697 |
714 |
854 |
934 |
991 |
1012 |
1054 |
1111 |
1150 |
1197 |
1204 |
1235 |
13 |
176 |
181 |
202 |
294 |
345 |
360 |
410 |
549 |
606 |
682 |
843 |
961 |
1047 |
1181 |
1496 |
2283 |
2900 |
2950 |
3984 |
76331 |
14 |
71 |
87 |
97 |
141 |
234 |
234 |
466 |
476 |
584 |
678 |
897 |
906 |
930 |
1099 |
1154 |
1244 |
1326 |
1360 |
1366 |
1502 |
15 |
231 |
266 |
312 |
502 |
545 |
551 |
583 |
606 |
703 |
820 |
844 |
1004 |
1200 |
1252 |
1368 |
1513 |
2682 |
5882 |
7269 |
12669 |
16 |
187 |
262 |
303 |
498 |
546 |
556 |
592 |
612 |
713 |
822 |
862 |
1014 |
1202 |
1258 |
1457 |
1613 |
2700 |
5886 |
7270 |
12672 |
17 |
46 |
52 |
82 |
95 |
101 |
107 |
137 |
186 |
226 |
280 |
335 |
391 |
414 |
418 |
453 |
456 |
506 |
558 |
588 |
589 |
18 |
117 |
136 |
154 |
200 |
238 |
261 |
271 |
298 |
327 |
333 |
365 |
392 |
397 |
434 |
436 |
482 |
521 |
566 |
577 |
625 |
19 |
45 |
53 |
84 |
97 |
102 |
109 |
139 |
185 |
222 |
281 |
334 |
390 |
413 |
420 |
444 |
456 |
501 |
555 |
586 |
590 |
20 |
115 |
133 |
157 |
201 |
239 |
262 |
270 |
297 |
325 |
334 |
366 |
393 |
395 |
433 |
435 |
481 |
520 |
565 |
579 |
627 |
Таблица 2
Параметры резервирования элементов системы
№ вар. |
параметры резервирования |
T, час |
№. вар |
параметры резервирования |
T, час |
||||
элементы |
Тип резервирования |
Кратность |
элементы |
Тип резервирования |
Кратность |
||||
1
|
1-4 |
общее постоянное |
3 |
1000
|
11
|
1-4 |
поэлементное постоянное |
1 |
1150
|
5-8 |
поэлементное замещением |
2 |
5-8 |
поэлементное замещением |
2 |
||||
2
|
1-4 |
общее постоянное |
½ |
1100
|
12
|
1-4 |
поэлементное постоянное |
1 |
1000
|
5-8 |
общее замещением |
2 |
5-8 |
поэлементное замещением |
4 |
||||
3
|
1-4 |
общее постоянное |
2 |
1150
|
13
|
1-4 |
общее постоянное |
1 |
1050
|
5-8 |
поэлементное замещением |
2 |
5-8 |
поэлементное замещением |
3 |
||||
4
|
1-4 |
общее постоянное |
3 |
1200
|
14
|
1-4 |
общее постоянное |
2 |
1100
|
5-8 |
поэлементное замещением |
3 |
5-8 |
поэлементное замещением |
2 |
||||
5
|
1-4 |
общее постоянное |
1 |
1250
|
15
|
1-4 |
не резервируется |
- |
1150
|
5-8 |
поэлементное замещением |
3 |
5-8 |
поэлементное замещением |
4 |
||||
6
|
1-4 |
общее постоянное |
2 |
1000
|
16
|
1-4 |
общее постоянное |
2 |
1200
|
5-8 |
поэлементное замещением |
2 |
5-8 |
поэлементное замещением |
2 |
||||
7
|
1-4 |
общее постоянное |
2 |
1100
|
17
|
1-4 |
общее постоянное |
3 |
1250
|
5-8 |
поэлементное замещением |
3 |
5-8 |
поэлементное постоянное |
1 |
||||
8
|
1-4 |
поэлементное постоянное |
3 |
1250
|
18
|
1-4 |
поэлементное постоянное |
2 |
1100
|
5-8 |
поэлементное замещением |
2 |
5-8 |
поэлементное постоянное |
1 |
||||
9
|
1-4 |
поэлементное постоянное |
2 |
1200
|
19
|
1-4 |
общее постоянное |
2 |
1200
|
5-8 |
поэлементное замещением |
3 |
5-8 |
поэлементное замещением |
2 |
||||
10
|
1-4 |
поэлементное замещением |
3 |
1100
|
20
|
1-4 |
общее замещением |
3 |
1100
|
5-8 |
поэлементное постоянное |
2 |
5-8 |
поэлементное постоянное |
3 |
Таблица 3
Моменты времени отказа системы, час
№ вар. |
№ отказа, i |
|||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
1 |
40 |
71 |
84 |
127 |
167 |
183 |
231 |
291 |
348 |
397 |
434 |
476 |
505 |
561 |
564 |
585 |
597 |
599 |
615 |
637 |
2 |
61 |
84 |
116 |
150 |
155 |
163 |
183 |
191 |
231 |
245 |
258 |
281 |
312 |
336 |
377 |
379 |
431 |
531 |
656 |
- |
3 |
143 |
181 |
208 |
258 |
262 |
300 |
332 |
350 |
368 |
410 |
414 |
450 |
479 |
480 |
494 |
546 |
555 |
567 |
599 |
658 |
4 |
29 |
31 |
43 |
75 |
90 |
111 |
149 |
161 |
177 |
230 |
274 |
287 |
333 |
370 |
386 |
403 |
455 |
564 |
671 |
- |
5 |
186 |
229 |
234 |
239 |
281 |
313 |
331 |
350 |
389 |
415 |
427 |
429 |
441 |
470 |
506 |
511 |
540 |
567 |
600 |
651 |
6 |
162 |
192 |
195 |
206 |
219 |
226 |
265 |
297 |
308 |
349 |
389 |
432 |
469 |
506 |
552 |
588 |
593 |
636 |
- |
- |
7 |
85 |
125 |
175 |
184 |
208 |
222 |
239 |
266 |
297 |
342 |
369 |
374 |
414 |
426 |
430 |
458 |
480 |
490 |
524 |
6557 |
8 |
174 |
175 |
181 |
200 |
212 |
224 |
257 |
279 |
295 |
322 |
365 |
374 |
390 |
395 |
400 |
433 |
481 |
530 |
656 |
- |
9 |
14 |
36 |
77 |
94 |
120 |
124 |
157 |
199 |
237 |
286 |
330 |
338 |
360 |
394 |
395 |
400 |
448 |
467 |
507 |
625 |
10 |
56 |
61 |
87 |
89 |
89 |
95 |
96 |
114 |
122 |
123 |
145 |
146 |
285 |
290 |
311 |
425 |
544 |
657 |
- |
- |
11 |
103 |
106 |
140 |
164 |
174 |
188 |
230 |
246 |
252 |
280 |
296 |
337 |
377 |
428 |
478 |
525 |
575 |
598 |
609 |
625 |
12 |
73 |
121 |
149 |
178 |
216 |
268 |
274 |
322 |
325 |
344 |
346 |
372 |
381 |
396 |
435 |
485 |
525 |
532 |
641 |
- |
13 |
23 |
65 |
100 |
150 |
152 |
188 |
192 |
238 |
241 |
254 |
273 |
306 |
349 |
400 |
448 |
480 |
526 |
576 |
581 |
681 |
14 |
113 |
142 |
146 |
150 |
181 |
207 |
228 |
271 |
277 |
297 |
316 |
321 |
355 |
390 |
426 |
431 |
550 |
658 |
- |
- |
15 |
185 |
235 |
285 |
288 |
303 |
339 |
349 |
359 |
385 |
419 |
448 |
481 |
516 |
517 |
528 |
584 |
595 |
606 |
634 |
675 |
16 |
103 |
137 |
164 |
173 |
212 |
240 |
251 |
258 |
263 |
266 |
275 |
281 |
315 |
323 |
329 |
369 |
405 |
547 |
695 |
- |
17 |
46 |
52 |
82 |
95 |
100 |
107 |
137 |
185 |
226 |
281 |
335 |
391 |
414 |
418 |
453 |
456 |
506 |
558 |
588 |
690 |
18 |
117 |
136 |
155 |
200 |
238 |
262 |
271 |
299 |
327 |
333 |
365 |
391 |
397 |
434 |
436 |
482 |
521 |
566 |
578 |
626 |
19 |
47 |
51 |
83 |
94 |
101 |
108 |
135 |
186 |
225 |
280 |
333 |
390 |
412 |
413 |
452 |
454 |
513 |
557 |
589 |
691 |
20 |
115 |
134 |
156 |
201 |
236 |
264 |
272 |
298 |
326 |
334 |
367 |
393 |
399 |
432 |
435 |
483 |
520 |
564 |
579 |
627 |