- •Федеральное агентство железнодорожного транспорта
- •Тема 1. Понятие о надёжности. Термины теории надёжности
- •1.1. Историческая справка
- •§ 1. Повелеваю хозяина Тульской оружейной фабрики Корнилу
- •§ 2. Приказываю Ружейной канцелярии переехать в Тулу и денно и
- •1.2. Роль теории надёжности и ее место среди других наук
- •Надежность и приведенные затраты
- •Рост количества и качества элементов устройств
- •1.3. Термины теории надёжности. Гост 27.002-89
- •Соотношение исправного и работоспособного состояний
- •1. По степени потери рсс
- •7. По этапу, на котором допущена погрешность, приведшая к отказу - - конструкционный, производственный и эксплуатационный
- •1.4. Схема классификации надёжности
- •1.5. Основные сведения из теории вероятностей
- •Релейно-контактная аналогия дизъюнкции и конъюнкции
- •Области событий исправности и неисправности
- •1.5.2. Понятие о случайных событиях и случайных величинах
- •Функция и плотность распределения случайной величины
- •Тема 2. Показатели надёжности невосстанавливаемых обьектов
- •2.1. Вероятность безотказной работы и вероятность отказа
- •2.1.1. Вероятностные определения
- •Зависимость от времени вбр и вероятности отказа
- •2.1.2. Условные вероятности отказа и вбр
- •2.1.3. Статистические оценки вбр и вероятности отказа
- •Отказы испытуемых изделий в течение времени работы
- •2.2. Частота отказов
- •2.2.1. Вероятностное определение
- •Частота и вероятность отказов
- •2.2.2. Статистическая оценка
- •2.3. Интенсивность отказов
- •2.4. Средняя наработка до отказа (сндо)
- •2.5. Связь количественных характеристик надёжности и общая формула вероятности безотказной работы
- •2.6. Планы испытаний на надёжность
- •Тема 3. Законы распределения наработки до отказа неремонтируемых обьектов
- •3.1. Экспоненциальный закон распределения
- •3.2. Распределение рэлея
- •3.3. Распределение вейбулла - обобщённый двухпараметрический закон распределения
- •Интенсивности отказов в зависимости от параметра b
- •Функции надежности в зависимости от параметра b
- •3.4. Другие законы распределения. Суперпозиция распределений
- •3.5. Проверка правильности выбора закона распределения случайной величины
- •Критерий согласия Колмогорова
- •Числа отказов, сравниваемые по критерию согласия Пирсона
- •Тема 4. Резервирование технических объектов
- •4.1. Понятие о соединениях элементов в объекте
- •Основное соединение элементов надежности объекта
- •Резервное соединение элементов надежности
- •Смешанное соединение элементов
- •4.2. Виды резервирования
- •Резервирование замещением
- •Структурно-логическая схема надёжности тяговой подстанции постоянного тока
- •4.3. Расчет показателей надёжности сложных обьектов
- •4.3.1. Основное соединение
- •4.3.2. Резервное соединение
- •4.4. Сндо резервированного блока
- •4.4.1. Постоянное резервирование
- •Определение сндо резервированного блока
- •4.4.2. Резервирование замещением
- •Тема 5. Показатели надёжности восстанавливаемых объектов
- •5.1. Понятие о потоках отказов
- •5.2. Общие сведения о восстанавливаемых объектах
- •Процесс функционирования восстанавливаемого объекта
- •5.3. Вероятности восстановления и невосстановления обьекта
- •Статистические оценки вероятностей восстановления и невосстановления
- •5.4. Частота и интенсивность восстановления
- •Статистические оценки частоты и интенсивности восстановления
- •5.5. Среднее время восстановления и средняя наработка на отказ (средняя наработка между отказами)
- •5.6. Функции и коэффициенты готовности и простоя
- •Тема 6. Определение вероятности заданного числа отказов
- •6.1. Ведущая функция и параметр потока отказов
- •Поток отказов n восстанавливаемых обьектов.
- •Ведущая функция объекта.
- •Статистическая оценка параметра потока отказов (ппо)
- •6.2. Свойства простейших потоков отказов. Закон пуассона
Функция и плотность распределения случайной величины
Зная плотность распределения случайной величины, можно получить интегральную функцию распределения
t
F(t) = ∫f(t)dt. (1-12)
0
Имея функцию или плотность распределения непрерывной случайной величины, можно определить вероятность ее попадания в заданный интервал
b
p{а < T < b} = F(b) - F(a) = ∫f(t)dt. (1-13)
a
Это были так называемые полные или вероятностные характеристики случайной величины. Кроме них есть еще числовые характеристики. Главная из них – математическое ожидание М[Т].
Из теории вероятностей [л3] известно выражение математического ожидания случайной величины Х
+∞
M[Х] = ∫x f(x)dx. (1-14)
-∞
Математическое ожидание М[Т] называют первым начальным моментом случайной величины. В теории случайных величин кроме начальных используются центральные моменты или моменты центрированных случайных величин. Центрированной случайной величиной называется отклонение какой-либо случайной величины от ее среднего значения, т. е. величина
Ť = (Т -Тср). (1-15)
Очевидно, что среднее значение или момент первого порядка величины Ť равен нулю. Если взять квадрат таких отклонений от среднего значения случайной величины или ее второй центральный момент, то он будет отличаться от нуля. Этот второй центральный момент случайной величины называют ее дисперсией и статистически определяют по формуле
N
D = 1/(N-1)(ti-Тср)2. (1-16)
i=1
Квадратный корень из дисперсии называется средним квадратичным отклонением .
= √ D . (1-17)
Тема 2. Показатели надёжности невосстанавливаемых обьектов
Надёжность технического устройства нельзя измерить прибором. О ней можно судить по специальным количественным характеристикам, называемым показателями надёжности. Эти количественные характеристики позволяют сравнивать варианты технических устройств по надёжности, оценивать срок службы изделий, необходимое количество запасных частей, частоту профилактических ремонтов.
Надёжность характеризуется, как правило, не одним показателем, а несколькими. Выбор этих характеристик зависит от назначения и условий эксплуатации технических устройств.
Для показателей надёжности принято использовать две формы представления - вероятностную и статистическую. Вероятностная форма удобнее при предварительных, аналитических расчетах надёжности, а статистическая - при экспериментальном исследовании объектов.
Для оценки надёжности невосстанавливаемых объектов, способных находиться лишь в двух состояниях - исправном и неисправном, используются следующие показатели надёжности.