Модели отказов

Во-вторых, вероятностные модели отказов (за редким исключением) абсолютно НС затрагивают физико-механические аспекты процессов, предшествующие и сопровождающие явления отказа и временные изменения свойств конструкционных материалов. В результате этого становится невозможным установление первопричин и анализ ситуаций, приводящих к отказу, и как след- [c.129]

ГЛАВА 3 МОДЕЛИ ОТКАЗОВ [c.119]

Модели, построение которых позволит раскрыть механизм формирования отказов и даст возможность оценить надежность изделия еще на стадии проектирования, должны в первую очередь учитывать степень удаленности изделия от предельного состояния. Если возникновение отказов возможно и допустимо (рис. 36, а и в), то модель отказа должна дать возможность определить закон распределения времени безотказной работы [т. е. функции f t) или Р (О ] знание которого позволит решить все основные вопросы по оценке надежности. Такие модели применительно к постепенным (рис. 36, а) и к внезапным (рис. 36, в) отказам являются, как правило, основным содерж ием разработок по оценке надежности (см. гл. 3, п. 2 и 3). Если же при работе изделия не должно допускаться отказов, то характеристикой надежности является запас надежности Ка и его сохранение во времени (см. гл. 1, п. 2). [c.124]

Во-вторых, для получения экспериментальных данных, позволяющих судить о законе распределения, требуется, как пра- вило, очень длительное время, так как фиксируется конечная стадия процесса повреждения — отказ. Закон распределения времени работы изделия до отказа будет правильно отражать действительную картину лишь тогда, когда он получен в результате рассмотрения модели отказа, описывающей процесс повреждения изделия и формирования в результате этого определенного закона f (t). [c.128]

Из таблицы видно, что вид распределения существенно влияет на оценку надежности изделия, хотя каждый из принятых законов подходил для статистического описания полученных данных. Это еще раз подтверждает необходимость рассмотрения полной модели отказа с учетом физики явлений, а не искать формального сходства гистограммы с тем или иным законом распределения. [c.129]

Вероятностная задача при анализе процессов восстановления и отказов заключается в первую очередь в выборе межремонтного периода Тq, исходя из заданной вероятности безотказной работы Р (i). В этом случае необходимо рассмотреть законы распределения сроков службы всех элементов изделия, оценить значение Р (О как функцию t = Tq, установить границы допустимых значений То или Р (i) на основе рассмотрения различных моделей отказов."- [c.153]

Схема потери машиной работоспособности при заданной длительности непрерывной работы. Рассмотренные выше модели отказов описывали потерю изделием работоспособности от воздействия тех или иных процессов, протекающих с некоторой скоростью. В действительности, если рассматривать машину или сложное изделие, картина осложняется тем, что имеют место категории процессов, различные по скорости их протекания. На машину действуют и быстропротекающие процессы, и процессы средней скорости, и медленные процессы (см. тл. 1, п. 3). Кроме того, каждое изделие или машина характеризуется несколькими выходными параметрами и ее область работоспособности в общем слу- [c.154]

Анализ областей работоспособности и состояний, Как видно из рассмотренных моделей отказов и из общей схемы потери изделием работоспособности, надежность изделия определяется соотношением областей работоспособности (область допустимых значений выходных параметров) и состояния (область возможных значений параметров). Рассмотрим характерные виды этих областей для случая независимости выходных параметров, когда данную область можно изображать в координатах X — t (рис. 55). [c.166]

Во всех рассмотренных выше моделях отказов считалось, что предельно допустимое значение параметра Х ах известно. Однако установление нормативов и расчет Х ах является сложной задачей, требующей специального методического подхода. Основная трудность при этом заключается в том, что, как правило, конструктором назначаются допустимые пределы изменения выходных параметров только для машины в целом (мощность, точность, про- [c.169]

При рассмотрении моделей отказов и установлении предельных значений выходных параметров условно говорилось о возрастании X и о его максимально допустимом значении. Общий методический подход не изменится, если происходит уменьшение выходного параметра и его предельное значение будет минимально допустимым Например, для показателей прочности конструкции, для создаваемого в гидросистеме давления, для наибольшей скорости перемещения транспортных средств и ряда других параметров ограничивается их нижний предел. [c.175]

Оценка предельного состояния изделия — необходимый этап при построении модели отказа. [c.175]

Схема формирования значений Pi показана на рис. 57, б. Для каждого элемента характерна своя кривая распределения сроков службы fi (t)t которая может быть получена на основе анализа модели возникновения постепенного отказа. Поэтому при изменении,периода t = Тр (ресурса), в течение которого рассматривается работа системы, изменяется и значение Р для каждого элемента. Так, для изображенного на рис. 57, б случая при изменении i с Тр1 до Тр2 вероятность отказа первого элемента возрастает в. 2— 2,5 раза, второй элемент станет практически неработоспособным в виду низкой безотказности, а третий элемент по-прежнему не будет лимитировать Р (t), поскольку его область отказов находится в зоне t > Тр2. Если для оценки надежности этой системы при увеличении ресурса до Трз применить экспоненциальный закон, получим совершенно иные выводы о возможностях системы и ее элементов. Поэтому использование формулы (1) должно учитывать зависимость от времени согласно той или иной модели отказа 1см. формулу (32) и др., гл. 3]. [c.184]

Все они являются причиной возникновения в машине процессов износа, коррозии, деформации, ползучести и др., которые приводят к повреждениям отдельных элементов V к-повреждения вызывают изменения выходных параметров отдельных элементов, узлов и подсистем, что, в свою очередь, приводит к изменению во времени выходных параметров всей системы Xi ( ) . .. (О- Опасность выхода этих параметров за установленные пределы и формирует согласно рассмотренным в главе 3 моделям отказов показатели надежности всей системы. [c.193]

Суммарная погрешность обработки А зависит от составляющих Д1, Да и Дз, однако в общем случае будет иметь место не алгебраическое, а геометрическое их суммирование. Изменение составляющих во времени протекает с различной скоростью. Суммарная погрешность Д =/ (Д Да , Дз) будет также изменяться во времени, что было рассмотрено при анализе моделей отказов (см. гл. 3). [c.198]

Расчет вероятности безотказной работы изделия по данному параметру и других показателей надежности ведется на основе принятой модели отказа. [c.203]

В рассматриваемом случае он заключается в использовании Б качестве основы для оценки вероятности безотказной работы изделия соответствующих моделей отказов (см. гл. 3, п. 4) и состоит из следующих этапов. [c.211]

Применение метода Монте-Карло для прогнозирования надежности. Рассмотренные в гл. 3 модели отказов являются формализованным описанием процесса потери машиной работоспособности и дают возможность установить функциональные связи между показателями надежности и исходными параметрами. [c.212]

В более сложном случае, например при использовании модели отказа с учетом рассеивания начальных параметров (рис. 40), в программу закладываются сведения о законах распределения исходных характеристик машины. Например, погрешности изготовления деталей обычно распределяются в пределах допуска Д [c.215]

Из сказанного можно сделать выводы о том, что, во-первых, не всякая статистическая информация о надежности изделия достаточна для осуществления прогнозов его работоспособности. Наиболее полная информация может быть получена при использовании сведений о состоянии изделий к моменту их ремонта. Во-вторых, назначенные периоды ремонта (в соответствии с принятой для данного изделия системой ремонта и технического обслуживания) оказывают существенное влияние на показатели безотказности. В-третьих, для построения модели отказа можно на основании данных о степени повреждения (износа) изделий [c.224]

Из рассмотрения различных моделей отказов (см. гл. 3) следует, что они базируются на информации о скоростях процессов старения, которые зависят от материалов, условий эксплуатации и конструктивно-технологических факторов. Основной причиной потери работоспособности большинства машин является износ их сопряжений. Изучению этого основного процесса старения посвящен следующий раздел книги. [c.228]

Рассмотрим методический подход к решению этой задачи для случая, когда модель отказа такова, что вероятность безотказной работы изделия Р (t) может быть подсчитана [формула (31) гл. 3], а значение выходного параметра X связано с износом сопряжения U линейной зависимостью [c.402]

О статистических методах обработки результатов испытаний. Результаты испытания на надежность при достаточном числе данных обрабатываются методами математической статистики. Характеристики надежности изделия получают по полной выборке — если известна наработка (срок службы) до отказа для всех испытываемых изделий (все реализации являются полными), или п6 сокращенной выборке (когда имеются полные и условные реализации). При этом в зависимости от поставленной задачи (например, надо или нет оценивать надежность изделия при значениях ресурса, больших, чем установленное ТУ), от объема и качества статистических данных, полученных при испытании, могут применяться различные варианты статистической обработки результатов. Если нет необходимости (или возможности) в определении вида закона распределения сроков службы (наработки) до отказа, то оценивается вероятность безотказной работы изделия для фиксированного значения t = Т, т. е. точечная оценка (см. выше). Если из построения модели отказа известен вид функции распределения / (/), то по результатам испытания определяются параметры этой функции. При неизвестном законе распределения на основании опытных данных строят гистограмму или полигон распределения и высказывается гипотеза о применимости того или иного закона распределения. Для подбора теоретического распределения, достаточно близко подходящего к полученному эмпирическому, часто применяют метод наименьших квадратов и метод максимума правдоподобия [183]. В инженерной практике также широко применяются графические методы выявления закона распределения с применением вероятностной бумаги , на которой нанесена специальная сетка для наиболее распространенных законов распределения [186]. [c.500]

Достоинство перечисленных методов — малое искажение тех явлений, которые имеют место в машине при ее эксплуатации. Однако достоверность суждений о надежности изделий в сильной степени зависит от правильности построения модели отказов и от совершенства методов прогнозирования и моделирования. [c.504]

При большой трудоемкости испытаний информацию о потере работоспособности, полученную уже на первой стадии испытаний, следует использовать для построения формализованной модели отказа сложного изделия. На этой основе можно осуществить моделирование, например, с применением метода статистических испытаний (см. гл. 4, п. 4). Моделирование позволяет с помощью ЭВМ получить оценку надежности за сравнительно короткий срок с учетом разнообразных режимов и условий работы изделия. [c.516]

Эти вопросы решаются обычно на основе обш,их положений теории надежности с использованием моделей отказов (см. гл. 3), оценки предельного состояния изделия (см. гл. 3, п. 5) методов прогнозирования изменений состояния объекта (см. гл. 4, п. 4), изучения физики отказов (см. гл. 2) и других данных. [c.561]

Необходимо трансформировать общие решения для отдельных категорий машин, учитывая их специфику. Надо активнее использовать достижения физики отказов и стимулировать получение таких зависимостей, которые могут быть основой при построении моделей отказов. Следует шире использовать возможности ЭВМ при прогнозировании надежности. Разработки, связанные с созданием комплексных программ обеспечения надежности, технологическим аспектом надежности, испытанием на надежность, и другие требуют своего развития и совершенствования. [c.571]

Разработка моделей параметрических отказов. Дальнейшее развитие идей о взаимодействии машины со средой как системы автоматического регулирования, учет обратных связей процессы — выходные параметры машины , оценка взаимодействия параметров и других особенностей потери работоспособности сложных систем позволит разработать более совершенные модели отказов разнообразных машин и изделий. Эти модели должны учитывать внутренние связи и внешние воздействия, характерные для данной категории машин и, опираясь на общие принципы формирования отказов, давать основу для разработки алгоритмов по оценке надежности сложных изделий. [c.571]

Прогнозирование надежности сложных систем. Это направление является ключевым для решения основных задач, связанных с оценкой надежности на стадии проектирования и наличия опытного образца машины. Для различных категорий машин необходимо дальнейшее развитие и воплощение идей о прогнозировании надежности на основе моделей отказов, которые базируются на закономерностях процессов повреждения (физики отказов) с учетом их вероятностной природы. Перспективным является использование методов статистического моделирования, когда учитываются вероятностные характеристики режимов и условий работы машины, внешних воздействий и протекающих процессов старения. Особенно актуальны еще недостаточно разработанные методы прогнозирования надежности с учетом процессов изнашивания, которые являются основной причиной отказов многих машин. Особую проблему представляет изучение надежности комплексов машина — автоматическая система управления , так как взаимодействие механических и электронных систем порождает ряд новых аспектов теории надежности. [c.572]

Установление моделей отказов штамповочного инструмента позволяет перейти к количественной оценке структурных вариантов резервирования, так как от правильного выбора варианта резервирования, а затем его конструктивной реализации, во многом зависит эффективность работы линии, оснащенной устройством АСИ. [c.312]

На основании анализа моделей отказов оборудования и данных экспериментальных исследований надежности в производственных условиях установлено, что время безотказной работы т каждой единицы оборудования и время восстановления ее работоспособности, т. е. длительность единичного простоя Тв, являются случайными величинами с соответствующими законами распределения. [c.120]

Наиболее удобной формой описания процессов старения для целей использования в моделях отказов является их представление в виде сингулярных случайных функций, зависящих в явном виде от времени как от параметра. [c.129]

Дедков В. К. Исследование модели отказов нестареющих элементов и инженерный метод определения их надежности.— В кн. Тр. Всесоюз. совещ. по статистическим методам теории управления. М. Наука, 1970. [c.181]

К общим физическим моделям отказов и процессов их возникновения относятся, например деформация и механическое разрушение различных материалов, электрическое разрушение (нарушение электрической прочности, электрический пробой) диэлектрических материалов, тепловое разрушение (нарушение тепловой устойчивости, перегорание, расплавление и т. п.) элементов, электрохимическая коррозия, электротермическая эрозия, радиационное разрушение, истирание (износ) поверхностей деталей, сцепление (схватывание) поверхностей соприкасающихся деталей, загрязнение поверхности и материала элементов и многие другие. [c.39]

В современной технической физике, в частности физике твердого тела, многие сложные процессы, в том числе процессы длительного разрушения и старения материалов, еще не полностью изучены относительно механизма некоторых процессов и влияния на них тел или иных факторов имеются различные гипотезы. Кроме того, в связи со сложностью физико-химических процессов изменения свойств материалов число параметров, которое необходимо учитывать при построении моделей этих процессов и физических моделей отказов, обычно очень велико. Все это вы- [c.39]

При построении вероятностных моделей отказов (см. например [30]) экспериментальные данные по долговечности элементов представляются эмпирическими функциями распределения (ЭФР) как зависимости вероятности разрушения образцов от времени, числа нагружений и т.д. Приведенные ЭФР являются стуненчатыми функциями, для которых, строго говоря, неприменим традиционный аппарат дифференцирования. Однако, физический смысл эмпирической информации (накопление повреждений, приводящих к разрушению образцов) и схожесть графического представления позволяет сделать вывод, что данные графики можно с уверенностью отнесги к типу "чертова лестница" [c.136]

На рис. 43, а показана модель отказа при наличии двух пределов. Вероятность безотказной работы изделия в данный момент времени t — Т численно равна площади кривой f (X, t), находящейся в пределах допуска б = Хшах mln- [c.139]

Случайный поток отказов Выше, при рассмотрении различных моделей отказов, оценивалась вероятность их возникно- [c.150]

Однако отказы изделий определяются общими физико-хими-ческими процессами изменений структуры, свойств и параметров элементов, причем закономерности, характеризующие эти процессы, могут непосредственно служить моделями отказов или являются основой для построения некоторых общих физических моделей отказов и процессов их возникновения. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...