Прикладные задачи надежности
Общие правила расчета надежности технических объектов
Структура и содержание дисциплины
ВЛАДЕТЬ
УМЕТЬ
–проводить анализ характера и последствий отказов на эффективность
производства и разрабатывать для их предотвращения соответствующие
метрологические мероприятия и нормативно-техническую документацию
в рамках систем качества;
– рассчитывать надежность технических систем с учетом их структуры и старения элементов;
– выбирать оптимальный вариант резервирования в интересах повышения надежности технических систем;
– правильно выбирать и использовать современные средства измерений с учетом их метрологических характеристик и специфики измерительной задачи, в том числе для условий автомобиле- и тракторостроения;
– применять методологическое и техническое обеспечение процессов измерений и испытаний с учетом метрологических требований, экономических показателей, надежности и технологической приемлемости;
– изучать, систематизировать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по направлению исследований в области надежности технических средств.
–навыками разработки мероприятий по повышению надежности, безопасности и эффективности продукции и процессов;
– производить количественную оценку надежности элементов технических систем;
– демонстрировать способность и готовность применять полученные знания в практической деятельности по оценке показателей надёжности технических систем и выполнению их диагностики.
Дисциплина «Надежность технических систем» изучается на втором курсе магистратуры.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, т.е. 108академических часов (из них 63 часа – самостоятельная работа магистра).
Третий семестр:лекции– 15 часов, семинарские и практические занятия – 30 часов, форма контроля – экзамен.
Структура и содержание дисциплины «Надежность технических систем» по срокам и видам работы отражены в Приложении к рабочей программе.
Содержание разделов дисциплины
4.1 Основные понятия надёжности. Классификация отказов. Составляющие надёжности.
Термины и определения, используемые в теории надёжности, регламентированные ГОСТ Р 53480-2009 «Надёжность в технике. Термины и определения».
Основные понятия в теории надежности: надежность, готовность, безотказность, ремонтопригодность, долговечность, сохраняемость, работоспособное состояние, неисправность, виды неисправностей, предельное состояние, отказ, восстанавливаемые и невосстанавливаемые объекты.
Классификация и характеристики отказов: по типу, по своей природе, критерии отказа, полный отказ, частичный отказ, независимый и зависимый отказы, систематические отказы, причины отказов. Основные признаки классификации отказов.
Составляющие надёжности: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость. Величины и показатели. Определения, примеры.
Основные показатели надёжности: технический ресурс, остаточный ресурс, срок службы, срок сохраняемости, период приработки.
Понятия, относящиеся к анализу и разработке вопросов надежности: нормирование надежности, резервирование, прогнозирование, модель безотказности, анализ видов, последствий и критичности отказов, анализ дерева неисправностей, событий.
Надежность систем. Общие понятия и определения.
4.2 Количественные показатели безотказности и математические модели надёжности
Математические модели надёжности: нормальный, экспоненциальный, логнормальный и гамма-распределение.
Статистические и вероятностные формы представления показателей безотказности невосстанавливаемых объектов: вероятность безотказной работы; параметры потока отказов; плотность распределения отказов; интенсивность отказов; средняя наработка до отказа; гамма-процентная наработка до отказа.
Расчёт характеристик надёжности невосстанавливаемых объектов при основном соединении элементов
Показатели надёжности восстанавливаемых объектов: средняя наработка до первого отказа, средняя наработка до отказа, время между отказами, средняя наработка между отказами, наработка между отказами, время до восстановления, средний срок сохраняемости, коэффициент оперативной готовности, коэффициент технического использования, коэффициент сохранения эффективности.
Резервирование систем. Основные понятия: резервирование, основной элемент, резервный элемент. Виды резервирования: структурное (элементное) резервирование, резервирование функциональное, временное резервирование, резервирование m из n, смешанное резервирование, нагруженное резервирование, запас по нагрузкам.
Способы структурного резервирования: резервирование раздельное (поэлементное) с постоянным включением резервных элементов; резервирование раздельное с замещением отказавшего элемента одним резервным элементом.
4.3 Методы обеспечения надёжности сложных систем
Конструктивные способы обеспечения надёжности.
Технологические способы обеспечения надёжности изделий в процессе изготовления.
Обеспечение надёжности сложных технических систем в условиях эксплуатации.
Пути повышения надёжности сложных технических систем при эксплуатации.
Организационно-технические методы по восстановлению и поддержанию надёжности техники при эксплуатации.
Общие правила расчета надежности технических объектов на стадиях жизненного цикла в соответствии с ГОСТ 27.301 – 95 «Расчет надежности. Основные положения».
Порядок и цели расчета надежности. Общая схема расчета: идентификация объекта; определение целей и задач расчета; выбор метода (методов) расчета; составление расчетных моделей; получение и обработка исходных данных; вычисление показателей надежности; оформление, представление и защита результатов расчета.
Методы расчета надежности. Классификация методов по составу, по основным принципам расчета. Основные положения метода прогнозирования, структурных методов расчета, физических методов расчета.
Методы повышения надежности систем с помощью резервирования и восстановления. Виды резервирования. Выполнение структурного резервирования. Диагностические признаки технического состояния системы. Методология диагностики. Прогнозирование постепенных отказов.