- •Лабораторная работа № 3 определение показателей надежности элементов по экспериментальным данным
- •3.1. Теоретические сведения
- •3.2. Постановка задачи
- •3.3. Варианты заданий
- •3.4. Порядок и пример выполнения расчетов
- •3.5. Проверка законов распределения экспериментальных данных
- •3.6. Отчет о лр
- •4.2. Постановка задачи
- •4.3. Варианты заданий
- •4.4. Порядок и пример выполнения расчетов
- •4.5. Отчет о лр
- •Формулы преобразований Лапласа
- •5.1.2. Определение вероятностей состояний системы по графу состояний
- •5.1.3. Значения показателей надежности
- •5.2. Постановка задачи
- •5.3. Соотношения для вычисления определителей состояний системы и показателей надежности
- •5.4. Варианты заданий
- •5.5. Порядок и пример выполнения расчетов
- •5.6. Отчет о лр
- •Контрольные вопросы
- •Исследование надежности системы с резервированием при неодновременной работе элементов резервной группы
- •6.1. Теоретические сведения
- •6.2 Постановка задачи
- •6.3 Варианты заданий
- •6.4 Порядок и пример выполнения расчетов
- •6.5. Оформление отчета о лр
- •Контрольные вопросы
- •Исследование надежности и риска нерезервированной технической системы
- •7.1. Теоретические сведения
- •7.2. Постановка задачи
- •7.3. Варианты заданий
- •7.4. Порядок и пример выполнения расчетов
- •7.4.1. Определение показателей надежности системы
- •7.4.2. Определение риска системы по точной формуле
- •7.4.3. Исследование функции риска
- •7.4.4. Исследование зависимости gr(t,n)
- •7.5. Отчет о лр
- •Контрольные вопросы
6.5. Оформление отчета о лр
Отчет о лабораторной работе должен быть оформлен студентом индивидуально при подготовке к защите ЛР. Он должен содержать название и номер лаб. работы, постановку задачи, исходные данные (таблицы с наборами исходных данных), порядок расчетов, результаты расчетов показателей надежности, выводы по результатам работы.
Контрольные вопросы
Как меняется вероятность безотказной работы элемента, работающего в режиме прерывания?
Как определить среднюю наработку до отказа элемента при наличии перерывов в его работе?
Что называют циклом работы системы, состоящей из прерывисто работающих элементов?
Как определить среднюю наработку до отказа системы с элементами, работающими в режиме с прерыванием?
Как определяется выигрыш в показателях безотказности от прерывистого режима работы элементов системы?
Какова цель работы?
Порядок расчетов.
Лабораторная работа №7
Исследование надежности и риска нерезервированной технической системы
Цель работы – ознакомиться с методами определения показателей надежности и оценивания риска нерезервированной технической системы.
7.1. Теоретические сведения
Риск– вероятность причинения вреда жизни или здоровью граждан, имуществу..., окружающей среде, жизни или здоровью животных и растений с учётом тяжести этого вреда (ФЗ «О техническом регулировании»).
Риск- сочетание вероятности нанесения ущерба и тяжести этого ущерба (ГОСТ Р 51897-2002).
Технический риск– риск, связанный с отказом технического устройства
Недопустимый риск- уровень риска (риск как мера опасности), при котором превышены допустимые уровни воздействия и возникает реальная угроза здоровью человека и окружающей среде. Количественно риск может выражаться как вероятность реализации события на каком-то отрезке времени, приводящего к определённому уровню воздействия.
Допустимый риск- риск, который в данной ситуации считают приемлемым при существующих общественных ценностях (ГОСТ Р 51897-2002).
В ГОСТ Р 51898-2002 «Аспекты безопасности. Правила включения в стандарты» изложенаконцепция безопасности, основанная на том, что не существует абсолютной безопасности и всегда имеется некоторый риск, определяемый в стандарте какостаточный. Безопасность достигается путём снижения риска додопустимогоуровня (рис. 7.1).
В ГОСТ Р 51898-2002 приведены следующие способы уменьшения риска (в порядке приоритетов):
- разработка безопасного в своей основе проекта;
- защитные устройства и персональное защитное оборудование;
- информация по установке и применению;
- обучение.
Концепции анализа риска основываются на том, что риск присутствует в любой деятельности человека.Риск может относиться к здоровью и безопасности и учитывает все возможные, включая долгосрочные, последствия вредных воздействий.
Практика показывает, что использование сложных количественных методов анализа риска зачастую дает значение показателей риска, точность которых для сложных технических систем невелика. В связи с этим проведение полной количественной оценки риска более эффективно для сравнения источников опасностей или различных вариантов мер безопасности (например, при размещении объекта), чем для составления заключения о степени безопасности объекта. Однако, количественные методы оценки риска всегда очень полезны, а в некоторых ситуациях и единственно допустимы, в частности, для сравнения опасностей различной природы, оценки последствий крупных аварий или для иллюстрации результатов.
В практике оценивания риска ранжирование сценариев в матице рисков предшествует детальному анализу наиболее опасных сценариев (ГОСТ Р 51901-2002).
Величина риска определяется совокупностью вероятности неблагоприятного события и его последствиями – потерями или ущербом. Таким образом, можно записать следующее выражение для количественного определения риска:
R=C∙p, где:C- величина потерь,p- вероятность события, приводящего к таким потерям. При этом мы имеем в виду некоторое среднее значение потенциального риска. Реально реализующийся риск может оказаться любым – от нулевого до максимального.
Если к потерям разного масштаба могут привести несколько неблагоприятных событий, реализующихся с разной вероятностью, суммарный средний потенциальный риск равен:
. (7.1)
В этом выражении Е-- подмножество неблагоприятных событий или состояний.
Возрастающий со временем риск называют кумулятивным риском.
Закон распределения показателя надежности анализируемой в лабораторной работе системы - экспоненциальный и, следовательно, риск системы Rc(t)может быть вычислен по формуле:
(7.3)
или приближенно по формуле:
, (7.4)
где Qc(t)=1-Pc(t)– вероятность отказа системы в течение времениt;
qi(t)– вероятность отказаi-ого элемента системы в течение времениt.
Если элементы системы равнонадежны, то отношение Rc(t)кRc*(t) имеет вид:
(7.5)
GR(t,n)является убывающей функцией времени, при этом:
,
Т.е. с увеличением времени работы системы погрешность приближенной формулы возрастает тем быстрее, чем больше n.