Надежность, как сочетание свойств безотказности, ремонтоспособности, долговечности и сохраняемости, и сами эти качества количественно характеризуются различными функциями и числовыми параметрами. Правильный выбор количественных показателей надежности РЭА позволяет объективно сравнивать технические характеристики различных изделий как на этапе проектирования, так и на этапе эксплуатации (правильный выбор системы элементов, технические обоснования работы по эксплуатации и ремонту РЭА, объем необходимого запасного имущества и др.).
Возникновение отказов носит случайный характер. Процесс возникновения отказов в РЭА описывается сложными вероятностными законами. В инженерной практике для оценки надежности РЭА вводят количественные характеристики, основанные на обработке экспериментальных данных.
Безотказность изделий характеризуется вероятностью безотказной работы P(t) (характеризует скорость снижения надежности во времени), частотой отказов F(t), интенсивностью отказов (t), средней наработкой на отказ Тср. Можно также надежность РЭА оценивать вероятностью отказа q(t) = 1 - P(t).
Рассмотрим оценку надежности неремонтируемых систем. Приведенные характеристики верны и для ремонтируемых систем, если их рассматривать для случая до первого отказа.
Пусть на испытания поставлена партия, содержащая N изделий. В процессе испытаний к моменту времени t вышли из строя n изделий. Осталось исправными:
N(t) = N – n.
Отношение Q(t) = n/N является оценкой вероятности выхода из строя изделия за время t. Чем больше число изделий, тем точнее оценка надежности результатов, строгое выражение для которой выглядит следующим образом:
Q(t) = 
.
Величина P(t), равная
надежность радиоэлектронная аппаратура
P(t) = 1 – Q(t)
называется теоретической вероятностью безотказной работы и характеризует вероятность того, что к моменту t не произойдет отказа.
Вероятность безотказной работы изделия может быть определена и для произвольного интервала времени (t1; t2) с момента начала эксплуатации. В этом случае говорят об условной вероятности P(t1; t2) в период (t1; t2) при рабочем состоянии в момент времени t1. Условная вероятность P(t1; t2) определяется отношением:
P(t1; t2) = P(t2)/ P(t1),
где P(t1) и P(t2) - соответственно значения вероятностей в начале (t1) и конце (t2) наработки.
Значение частоты отказов за время t в данном опыте определяется отношением
F(t) = n/Nt = Q(t)/t.
В качестве показателя надежности неремонтируемых систем чаще используют производную по времени от функции отказа Q(t), которая характеризует плотность распределения наработки изделия до отказа f(t):
F(t) = dQ(t)/dt = - dP(t)/dt.
Величина f(t)dt характеризует вероятность того, что система откажет в интервале времени (t; t+dt) при условии, что в момент времени t она находилась в рабочем состоянии.
Интенсивность отказов. Критерием, более полно определяющим надежность неремонтируемой РЭА и ее модулей, является интенсивность отказов (t). Интенсивность отказов l(t) представляет условную вероятность возникновения отказа в системе в некоторый момент времени наработки при условии, что до этого момента отказов в системе не было. Величина l(t) определяется отношением
(t) = f(t)/P(t) = (1/P(t) dQ/dt.
Отсюда следует, что величина l(t)dt характеризует условную вероятность того, что система откажет в интервале времени (t; t+dt) при условии, что в момент времени t она находилась в работоспособном состоянии.
Вероятность безотказной работы связана с величинами l(t) и f(t) следующими выражениями:
P(t) = exp(-
(t) dt), P(t) = exp(-
f(t) dt)
Зная одну из характеристик надежности P(t), l(t) или f(t), можно найти две другие.
Если необходимо оценить условную вероятность, можно воспользоваться следующим выражением:
P(t1; t2) = exp(-
(t) dt).
Если РЭА содержит N последовательно соединенных однотипных элементов, то
Тср = 
P(t) dt.
Правильно понимать физическую природу и сущность отказов очень важно для обоснованной оценки надежности технических устройств. В практике эксплуатации различают три характерных типа отказов: приработочные, внезапные и отказы из-за износа. Они различаются физической природой, способами предупреждения и устранения и проявляются в различные периоды эксплуатации технических устройств.
Отказы удобно характеризовать «кривой жизни» изделия, которая иллюстрирует зависимость интенсивности происходящих в нем отказов l(t) от времени t. Такая идеализированная кривая для РЭА приведена на рисунке 2.1. Перейти на страницу: 1 2 3
Другое по теме:
Проектирование системы климат-контроля автомобиля Целью данного курсового проекта является разработка собственной системы климат-контроля автомобиля. Полученные знания в ходе изучения курса "Проектирование микропроцессоров" позволяют создать устройство с использованием сложных цифровы ...