Решение задач по курсу "Прикладная теория надежности". Липатов И.Н. - 27 стр.

UptoLike

Составители: 

ft
dp t
dt
eeee
c
c
tttt
()
()
=− =− +
+
=
−−
λ
λ
λ
λ
λ
λ
λλλλ
0
0
1
0
1
0
0101
1
=
()
λ
λ
λ
λ
λ
λ
λλ
λ
λλλ λλ
0
1
0
1
0
0
10
1
011 01
11eee ee
ttt tt−−
+−
=
+
.
Перепишем (5.13) в виде
pt e e
c
tt
() .=
+
+
−−
λλ
λ
λ
λλ
λλ
10
1
0
10
01
1
Определим λ
с
(t). Получим
(
)
λ
λ
λ
λλ
λ
λ
c
c
c
t
t
t
ft
pt
e
e
()
()
()
.==
+
0
0
10
1
1
1
1
Задача 5.3.
Вероятность безотказной работы преобразователя постоянного тока в пере-
менный в течении времени t=1000 час. равна 0,95, т. е. Р(1000) = 0,95. Для повышения на-
дежности системы электроснабжения на объекте имеется такой же преобразователь, кото-
рый включается в работу при отказе первого (режим ненагруженного резерва). Требуется
рассчитать вероятность безотказной работы и среднее время безотказной работы
системы,
состоящей из двух преобразователей, а также определить частоту отказов f
c
(t) и интен-
сивность отказов λ
с
(t) системы.
Решение.
В рассматриваемом случае кратность резервирования m = 1. Используя фор-
мулу (5.9), получим
()
()
pt e
t
i
et
c
t
i
t
i
m
()
!
.==+
−−
=
λλ
λ
λ
00
0
0
0
1 (5.14)
Так как для отдельного преобразователя имеет место экспоненциальный закон надежности,
то
P(t)=e
-λît
, (5.15)
где Р(t)- вероятность безотказной работы преобразователя; λ
0
интенсивность отказов пре-
образователя в состоянии работы.
Из (5.15) имеем
P(1000)=e
-λo1000
=0,95 .
Из приложения П.7.14 [1] получим
λ
0
*1000=0,051,
откуда
λ
0
=0,051/10000,5*10
-4
1/час.
Тогда из (5.14) имеем
P
c
(1000)=0,95(1+0,05)=0,9975 .
Определим m
tc
по формуле (5.10). Получим
m
tc
= (m+1)/λ
0
=2/λ
0
=2/(0,5*10
-4
) = 40000 час .
Отметим, что среднее время безотказной работы нерезервированного преобразователя рав-
но
                         dp c ( t )      ⎡                 ⎛ λ      λ           ⎞                          ⎤
         fc (t) = −                  = − ⎢ − λ 0 e − λ 0 t ⎜ 1 + 0 − 0 e − λ 1t ⎟ + e − λ 0 t λ 0 e − λ 1t ⎥ =
                            dt           ⎣                 ⎝     λ1 λ1          ⎠                          ⎦
                         ⎡ λ           λ                       ⎤    λ + λ 0 − λ0t
         = λ 0 e − λ 0 t ⎢1 + 1 − 1 e − λ1t − e λ1t ⎥ = λ 0 1
                               λ       λ                              λ
                                                                               e        (
                                                                                     1 − e − λ 1t .  )
                         ⎣         0      0                    ⎦        1



Перепишем (5.13) в виде
                    λ + λ 0 − λ0t ⎛   λ0              ⎞
           p c (t) = 1     e ⎜1 −            e − λ 1t ⎟ .
                       λ1         ⎝ λ1 + λ 0          ⎠

Определим λс(t). Получим
                             f ( t)
                   λ c (t) = c      =
                                                   (
                                               λ 0 1 − e − λ 1t   ).
                            p c (t)             λ0          − λ 1t
                                        1−                e
                                            λ1 + λ 0
   Задача 5.3. Вероятность безотказной работы преобразователя постоянного тока в пере-
менный в течении времени t=1000 час. равна 0,95, т. е. Р(1000) = 0,95. Для повышения на-
дежности системы электроснабжения на объекте имеется такой же преобразователь, кото-
рый включается в работу при отказе первого (режим ненагруженного резерва). Требуется
рассчитать вероятность безотказной работы и среднее время безотказной работы системы,
состоящей из двух преобразователей, а также определить частоту отказов fc(t) и интен-
сивность отказов λс(t) системы.
   Решение. В рассматриваемом случае кратность резервирования m = 1. Используя фор-
мулу (5.9), получим

          p c (t) = e ∑
                     − λ0t
                            m
                               ( λ 0 t)
                                        i

                                          = e − λ 0 t (1 + λ 0 t ).            (5.14)
                           i=0    i !

Так как для отдельного преобразователя имеет место экспоненциальный закон надежности,
то

                        P(t)=e-λît,                                         (5.15)
где Р(t)- вероятность безотказной работы преобразователя; λ0 – интенсивность отказов пре-
образователя в состоянии работы.
   Из (5.15) имеем
                                    P(1000)=e-λo∗1000 =0,95 .
Из приложения П.7.14 [1] получим
                                        λ0*1000=0,051,

откуда
                                                λ0=0,051/1000≈0,5*10-4 1/час.
Тогда из (5.14) имеем
                                               Pc(1000)=0,95(1+0,05)=0,9975 .

Определим mtc по формуле (5.10). Получим
      mtc = (m+1)/λ0=2/λ0=2/(0,5*10-4) = 40000 час .
Отметим, что среднее время безотказной работы нерезервированного преобразователя рав-
но