Решение задач по курсу "Прикладная теория надежности". Липатов И.Н. - 32 стр.

UptoLike

Составители: 

ft e e e e
c
tt tt
() ( . . . . ).
....
=−+
−−
−−
10 2 72 182 2 16 131
3 0 68 10 0 91 10 1 08 10 1 3110
33 33
Из (6.15) получим
()
λ
c
tt tt
tttt
t
eeee
eeee
()
....
.
....
....
=
−−+
−−+
−−
−⋅
−−
−−−
10 2 72 182 2 16 131
422
3 0 68 10 0 9110 1 08 10 1 3110
0 68 10 0 91 10 1 08 10 1 3110
33 33
3333
Задача 6,3. Схема расчета надежности устройства приведена на рис. 6.3. Предполагается,
что справедлив экспоненциальный закон надежности, для элементов устройства и все эле-
менты устройства равнонадежны. Интенсивность отказов элемента λ = 1,33*10
-3
1/час. Тре-
буется определить f
c
(t) ,m
tc
, P
c
(t) , λ
с
(t) резервированного устройства.
Решение
mptdt
tc c
=
()
0
; (6.17)
P
c
(t)=P
I
(t)P
II
(t)= P t
Ι
2
( ) , т.к. P
I
(t)=P
II
(t) ;
P
I
(t)=1-q
I
(t) ; q
I
(t)=q
2
(t) ; q(t)=1-P(t) ; P(t)=e
-λt
;
q(t)=1-e
-λt
; q
I
(t)=(1-e
-λt
)
2
; P
I
(t)=1-(1-e
-λt
)
2
;
P
c
(t)=[1-(1-e
-λt
)
2
]
2
или
P
c
(t )=(1-1+2e
- λt
-e
- 2λt
)
2
= 4e
- 2λt
- 4e
- 3λt
+ e
- 4λt
. (6.18)
Подставляя (6.18) в (6.17), получим
meeedt
tc
ttt
=−+=+=
−−
() ;44
24
3
1
4
11
12
234
0
λλλ
λλλ λ
m
tc
=
=
11
12 133 10
690
3
.
час .
0пределим f
c
(t) , Имеем
ft
dp t
dt
eeeeee
c
c
tttttt
()
()
().=− = + = +
−−
8124 423
2342 2
λλλλ
λλλλλλ
Определим λ
с
(t). Имеем
(
)
()
λ
λ
λλλ
λλλ
c
c
c
ttt
ttt
t
ft
pt
eee
eee
()
()
()
==
⋅−+
−+
=
−−
−−
423
44
22
22
()
()
(
)
(
)
()
()
=
⋅− +
=
⋅−
=
⋅−
−−
−−
423
2
41 2
2
41
2
2
22
λλ λ
λλ
λ
λλ
λ
λ
λ
ee
e
ee
e
e
e
tt
t
tt
t
t
t
.
Задача 6.4.
Нерезервированная система управления состоит из n=5000 элементов. Для
повышения надежности системы предполагается провести раздельное дублирование эле-
ментов. Чтобы приближенно оценить возможность достижения заданной вероятности без-
                                            −3                                 −3                              −3                                    −3
        f c ( t ) = 10 −3 (2.72e −0.68⋅10        t
                                                        . e −0.9110
                                                     − 182       ⋅                  t
                                                                                        − 2.16e −1.08⋅10            t
                                                                                                                               . e −1.3110
                                                                                                                            + 131       ⋅  t
                                                                                                                                             ).

Из (6.15) получим

               λ c (t) =
                                (
                           10 −3 2.72e −0.68⋅10
                                                       −3
                                                               t
                                                                          . e −0.9110
                                                                       − 182       ⋅         −3
                                                                                                  t
                                                                                                      − 2.16e −1.08⋅10
                                                                                                                               −3
                                                                                                                                    t
                                                                                                                                           . e −1.3110
                                                                                                                                        + 131       ⋅        −3
                                                                                                                                                                  t
                                                                                                                                                                      ).
                                                           −3                           −3                       −3                         −3
                                       4e −0.68⋅10                 t
                                                                       − 2e −0.9110
                                                                                 ⋅           t
                                                                                                 − 2e −1.08⋅10          t
                                                                                                                            + e −1.3110
                                                                                                                                     ⋅           t




Задача 6,3. Схема расчета надежности устройства приведена на рис. 6.3. Предполагается,
что справедлив экспоненциальный закон надежности, для элементов устройства и все эле-
менты устройства равнонадежны. Интенсивность отказов элемента λ = 1,33*10-31/час. Тре-
буется определить fc(t) ,mtc, Pc(t) , λс(t) резервированного устройства.
 Решение

                                                      ∞

                                       m tc = ∫ p c ( t )dt                         ;                                                                                      (6.17)
                                                       0

               Pc(t)=PI(t)∗PII(t)= PΙ2 ( t ) , т.к. PI(t)=PII(t) ;
               PI(t)=1-qI(t) ; qI(t)=q2(t) ; q(t)=1-P(t) ; P(t)=e-λt ;
               q(t)=1-e-λt ; qI(t)=(1-e-λt)2 ; PI(t)=1-(1-e-λt)2 ;
               Pc(t)=[1-(1-e-λt)2]2
или
               Pc(t )=(1-1+2e- λt-e- 2λt)2 = 4e- 2λt - 4e- 3λt + e- 4λt .                                                                                                    (6.18)

Подставляя (6.18) в (6.17), получим
                    ∞
                                                                               2 4   1   11
           m tc = ∫ (4e −2 λt − 4e −3λt + e −4 λt )dt =                         −  +   =    ;
                    0
                                                                               λ 3λ 4λ 12λ
                           11
           m tc =                   = 690 час .
                          . ⋅ 10 −3
                    12 ⋅ 133

0пределим fc(t) , Имеем
                   dp ( t )
        fc (t) = − c        = 8λe −2 λt − 12λe −3λt + 4λe −4 λt = 4λe −2 λt (2 − 3e − λt + e −2 λt ).
                       dt
Определим λс(t). Имеем

       λ c (t) =
                  f c ( t) 4λ ⋅ e
                          =
                                    − 2 λt
                                                           (
                                           2 − 3e − λt + e −2 λt
                                                                 =
                                                                                                      )
                  p c (t)                            (
                              e −2 λt 4 − 4 e − λt + e −2 λt             )
           =
                     (
               4 λ ⋅ 2 − 3e     − λt
                                       +e   −2 λt
                                                      ) = 4 λ ⋅ (1 − e ) ⋅ (2 − e ) = 4 λ ⋅ (1 − e ) .
                                                                                         − λt                  − λt                                       − λt



                         (2 − e )                                  (2 − e )
                                                                                                                                                      − λt
                                − λt   2
                                                                                         2−e      − λt    2




  Задача 6.4. Нерезервированная система управления состоит из n=5000 элементов. Для
повышения надежности системы предполагается провести раздельное дублирование эле-
ментов. Чтобы приближенно оценить возможность достижения заданной вероятности без-