- •Д. П. Гиберт
- •Оглавление
- •1. Общая теория надежности
- •1.1. Возникновение и сущность проблемы надежности
- •1.1.1. Основные определения теории надежности
- •1.1.2. Виды надежности
- •1.1.3. Отказы
- •1.1.4. Эффективность
- •1.1.5. Восстановление
- •1.2. Основные понятия и характеристики надежности
- •1.2.1. Понятие случайных событий и случайных величин
- •1.2.2. Невосстанавливаемые элементы и системы
- •1.2.3. Законы распределения случайных величин, используемые в теории надежности
- •1.2.4. Надежность систем при основном и параллельном соединении элементов
- •1.3. Надежность нерезервированных систем без восстановления
- •1.3.1. Использование λ и λ-характеристик для решения практических задач.
- •1.4. Расчет надежности невосстанавливаемых систем с резервированием
- •1.4.1. Пути повышения надежности
- •1.4.2. Методы резервирования
- •1.4.3. Расчет надежности систем при постоянно включенном резерве
- •1.4.4. Надежность системы при резервировании замещением
- •1.4.5. Резервирование замещением в случае нагруженного резерва
- •1.4.6. Резервирование замещением в случае облегченного резерва
- •1.4.7. Резервирование замещением в случае ненагруженного резерва
- •1.5. Надежность систем в период эксплуатации
- •1.5.1. Планирование и расчет периодов профилактик
- •2. Надежность электрической изоляции
- •2.1. Характеристики надежности электрической изоляции
- •2.2. Вывод уравнения "кривой жизни" электрической изоляции
- •2.3. Частичные разряды в твердой изоляции
- •2.4. Функция распределения местной напряженности поля
- •2.5. Уравнение надежности электрической твердой изоляции
- •2.6. Расчет времени до отказа твердой изоляции
- •2.7. Функция безотказной работы жидкой и газообразной изоляции
- •3. Условия работы электрической изоляции
- •3.1. Классификация действующих на электрическую изоляцию нагрузок
- •3.2. Электрические напряжения
- •3.3. Температурные условия работы
- •3.4. Механические напряжения
- •3.5. Прочие воздействия. Выбор расчетных условий эксплуатации
- •Список литературы
1.1.2. Виды надежности
1) Аппаратурная надежность – обусловлена состоянием аппаратуры (может расчленяться на конструктивно-схемную надежность и производственно-технологическую надежность).
2) Программная надежность – обусловлена состоянием программы. Это понятие возникло недавно, но приобретает все большее значение.
3) Функциональная надежность – надежность выполнения отдельных функций, возлагаемых на систему. Более ответственные функции должны выполняться более надежно.
Большое количество сторон надежности и видов надежности не означает, что всегда надо задавать и исследовать весь определенный перечень. В конкретном случае надо выбирать такие стороны и виды надежности, которые необходимы для характеристики надежности объекта с учетом его целевого назначения.
1.1.3. Отказы
Отказ объекта – событие, заключающееся в том, что объект либо полностью, либо частично теряет работоспособность. При полной потере работоспособности возникает полный отказ, при частичной – частичный отказ.
По степени внезапности отказы могут быть:
- внезапными (мгновенными – возникают в результате мгновенного изменения одного или нескольких параметров объекта);
- постепенными – наблюдаемое постепенное изменение главных параметров объекта либо из-за износа, либо из-за старения.
По степени зависимости от других отказов:
- независимые отказы – их возникновение не связано с предшествовавшими по времени отказами других элементов объекта;
- зависимые отказы – появляются вследствие предшествующих отказов (например, из-за возникающих перегрузок).
По характеру назначения:
- устойчивые отказы – не самоустраняются, постоянное есть;
- перемежающиеся отказы – то появляются, то пропадают (например, плохой контакт);
- сбой – однократно возникший и самоустранившийся отказ.
Причины возникновения отказа:
- конструктивный – из-за ошибок конструктора (или несовершенства методов конструирования);
- производственный – из-за нарушения или несовершенства технологического процесса изготовления объекта или комплектующих;
- эксплутационный – из-за нарушения правил эксплуатации или вследствие влияния непредусмотренных внешних воздействий.
1.1.4. Эффективность
В непосредственной связи с понятием надежности находится понятие эффективности.
Эффективность объекта – свойство объекта выдавать некоторый полезный результат (эффект) при использовании по назначению.
Чем выше надежность объекта, тем выше его эффективность, но до некоторого предела.
Виды эффективности:
- номинальная – эффективность объекта при условии его идеальной надежности;
- реальная – эффективность реального объекта, т.е. с неидеальной надежностью;
- техническая – технический эффект, полученный при использовании объекта;
- экономическая – степень выгодности экономических затрат при использовании объекта.
Показатель эффективности применяется обычно для сложных изделий, которые могут находиться в состоянии частичного отказа, т.е. с частичным сохранением работоспособности.
1.1.5. Восстановление
Восстановление – процесс обнаружения и устранения отказа с целью восстановления работоспособности объекта.
Восстанавливаемый объект – объект, работоспособность которого в случае возникновения отказа подлежит восстановлению в рассматриваемых условиях.
Невосстанавливаемый объект – объект, работоспособность которого в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению в рассматриваемых условиях.
При анализе надежности, особенно при выборе показателей надежности объекта, существенное значении имеет решение, которое должно быть принято в случае отказа объекта. Если в рассматриваемой ситуации восстановление работоспособности данного объекта при его отказе по каким-либо причинам признается нецелесообразным или неосуществимым, то такой объект в данной ситуации является невосстанавливаемым. Таким образом, один и тот же объект в зависимости от особенностей или этапов эксплуатации может считаться восстанавливаемым или невосстанавливаемым.