PET wyklad(1)

background image

Dr inż. Tadeusz SALAMONOWICZ

PODSTAWY EKSPLOATACJI TECHNICZNEJ


Semestr 6

2 godz. wykładu + 1 godz. ćwiczeń audytoryjnych



Zakres przedmiotu:

1. Eksploatacja: pojęcia, zakres zagadnień. System

eksploatacji, proces eksploatacji.

2. Zmiany stanu technicznego obiektu: natura fizyczna, opis

losowy (statystyczny). Niezawodność obiektów.

3. Modele niezawodności obiektów nienaprawialnych.

Rodzaje uszkodzeń.

4. Struktury niezawodnościowe obiektów złożonych.

Rezerwowanie.

5. Modele niezawodności obiektów naprawialnych. Procesy

odnowy. Gotowość obiektów technicznych.

6. Rozpoznawanie stanu technicznego obiektu i jego

elementów. Podstawy diagnostyki technicznej.

7. Wielostanowe procesy eksploatacji. Opis i miary.
8. Utrzymanie obiektów w gotowości technicznej:

profilaktyka, wymiana, naprawa. Strategie
eksploatacyjne.

9. Badania eksploatacyjne.



background image


Literatura uzupełniająca:

1. Bobrowski D. Modele i metody matematyczne teorii

niezawodności. WNT, Warszawa, 1985,

2. Dwiliński L. Wstęp do teorii eksploatacji obiektu

technicznego. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej.
Warszawa, 1991,

3. Kaźmierczak J. Eksploatacja systemów technicznych.

Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice, 2000,

4. Smalko Z. Podstawy eksploatacji technicznej pojazdów.

Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej. Warszawa,
1998,




Zaliczenie przedmiotu:

Bez egzaminu,
2 kolokwia na ćwiczeniach – zadania,
2 kolokwia na wykładzie – materiał wykładowy.










background image






Niezawodność obiektu – własność, która wyraża się
poprawnym wykonywaniem przez obiekt założonych zadań w
określonych warunkach i określonym czasie.

Inaczej

Niezawodność obiektu określa stopień zaufania, że
w rozpatrywanym przedziale czasu obiekt zachowa zdolność
do wypełniania swoich funkcji.

Formalnym (matematycznym) wyrażeniem tego zaufania jest
prawdopodobieństwo nieuszkodzenia obiektu.

background image

t

S(t)

T

T

T

T

S

gr

=const

S(0)

0

background image

Zmienną losową T charakteryzują ciągłe względem czasu
funkcje określone dla

0

t

:

dystrybuanta

)

(t

F

,

gęstość prawdopodobieństwa uszkodzenia

)

(t

f

,

funkcja niezawodności

)

(t

R

,

intensywność uszkodzeń

)

(t

,


Dystrybuanta zmiennej losowej

T (funkcja zawodności) to

prawdopodobieństwo uszkodzenia obiektu do chwili t

)

(

)

(

t

T

P

t

F

, dla

0

t

przy czym

0

)

0

(

F


Funkcja niezawodności

)

(t

R

- prawdopodobieństwo, że do

chwili t nie nastąpi uszkodzenie.

)

(

)

(

t

T

P

t

R

, dla

0

t

Zakładając, że uszkodzenie obiektu (do chwili t , lub później)
jest zdarzeniem pewnym:

1

)

(

)

(

t

T

P

t

T

P

1

)

(

)

(

t

R

t

F

)

(

1

)

(

t

F

t

R

,

1

0

1

)

0

(

1

)

0

(

F

R


Gęstość prawdopodobieństwa uszkodzenia

)

(t

f

jest

pochodną dystrybuanty

)

(t

F

dt

t

dF

t

f

)

(

)

(

dla

0

t

dt

t

dR

t

R

dt

d

t

f

)

(

))

(

1

(

)

(

background image

Intensywność uszkodzeń

)

(t

definiuje się jako:

)

(

)

(

'

)

(

1

)

(

)

(

t

R

t

R

t

F

t

f

t

; dla

0

t


Oznaczamy:

)

,

(

t

t

t

P

- prawdopodobieństwo warunkowe, że nie nastąpi

uszkodzenie w przedziale

)

,

(

t

t

t

pod warunkiem, że nie

nastąpiło w przedziale

)

,

0

( t .

Zgodnie z twierdzeniem Bayesa na prawdopodobieństwo
warunkowe można zapisać:

)

(

)

(

)

,

(

t

R

t

t

R

t

t

t

P

)

,

(

t

t

t

Q

- prawdopodobieństwo warunkowe, że nastąpi

uszkodzenie w przedziale

)

,

(

t

t

t

pod warunkiem, że nie

nastąpiło w przedziale

)

,

0

( t .

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

1

)

,

(

1

)

,

(

t

R

t

t

R

t

R

t

R

t

t

R

t

t

t

P

t

t

t

Q

)

(

1

)

(

)

(

)

,

(

t

R

t

t

t

R

t

R

t

t

t

t

Q

)

(

1

)

(

)

(

lim

)

,

(

lim

0

0

t

R

t

t

t

R

t

R

t

t

t

t

Q

t

t

)

(

)

(

'

)

(

)

(

lim

)

(

1

0

t

R

t

R

t

t

R

t

t

R

t

R

t

background image

Otrzymana granica jest lokalną (w chwili t ) funkcją
zawodności będącą warunkową gęstością
prawdopodobieństwa powstania uszkodzenia w chwili t , pod
warunkiem, że do chwili t uszkodzenie nie nastąpiło.
Oznaczamy ją

)

(t

i nazywamy intensywnością uszkodzeń.

)

(

1

)

(

)

(

ln

)

(

)

(

'

)

(

t

F

t

f

t

R

dt

d

t

R

t

R

t

background image

Każda z czterech zdefiniowanych funkcji

)

(t

F

,

)

(t

f

,

)

(t

R

,

)

(t

w sposób jednoznaczny określa zmianę losową

T ,

determinując tym samym postać pozostałych funkcji.
Poprzez dystrybuantę

)

(t

F

wyrazić je można jako:

)

(

'

)

(

t

F

t

f

)

(

1

)

(

t

F

t

R

)

(

1

)

(

'

)

(

t

F

t

F

t


Poprzez gęstość

)

(t

f

wyrazić je można jako:

t

dx

x

f

t

F

0

)

(

)

(

t

t

dx

x

f

dx

x

f

t

R

)

(

)

(

1

)

(

0

t

t

dx

x

f

t

f

dx

x

f

t

f

t

)

(

)

(

)

(

1

)

(

)

(

0


Poprzez funkcję niezawodności

)

(t

R

wyrazić je można jako:

)

(

1

)

(

t

R

t

F

)

(

'

)

(

t

R

t

f

)

(

)

(

'

)

(

t

R

t

R

t

background image

Znając funkcję intensywności uszkodzeń

)

(t

, w celu

wyznaczenia pozostałych funkcji rozwiązujemy równanie
różniczkowe:

)

(

)

(

'

)

(

t

R

t

R

t

o warunku początkowym

1

)

0

(

R


Równanie całkujemy obustronnie w granicach od 0 do t

)

(

1

)

(

)

(

x

R

dx

x

R

d

x

t

t

x

R

x

dR

dx

x

0

0

)

(

)

(

)

(

)

(

ln

1

ln

)

(

ln

)

0

(

ln

)

(

ln

)

(

ln

)

(

0

0

t

R

t

R

R

t

R

x

R

dx

x

t

t






 

t

dx

x

t

R

0

)

(

exp

)

(





 

t

dx

x

t

F

0

)

(

exp

1

)

(





 

t

dx

x

t

t

R

t

t

F

t

t

f

0

)

(

exp

)

(

)

(

)

(

)

(

1

)

(

)

(



background image


Wielkości

znane

Wielkości
szukane

F(t)

f(t)

R(t)

(t)

F(t)

---

 

t

dx

x

f

0

 

t

R

1

 

t

dx

x

0

exp

1

f(t)

 

t

F '

---

 

t

R'

 

 

t

dx

x

t

0

exp

R(t)

 

t

F

1

 

t

dx

x

f

---

 

t

dx

x

0

exp

(t)

 

 

t

F

t

F

1

'

 

 

t

dx

x

f

t

f

 

 

t

R

t

R'

---

background image

Wskaźniki liczbowe niezawodności


wartość oczekiwana

)

(T

E

0

)

(

)

(

dt

t

f

t

T

E

def

;

0

)

(

)

(

t

dF

t

T

E

0

)

(

dt

t

f

t

całkujemy przez części wg:

du

v

uv

dv

u

t

u

,

dt

du

,

)

(

dt

t

f

dv

)

(

)

(

'

)

(

'

)

(

t

R

dt

t

R

dt

t

F

dt

t

f

v

0

0

0

0

)

(

)

(

)

(

)

(

dt

t

R

dt

t

R

t

R

t

dt

t

f

t

0

)

(

)

(

dt

t

R

T

E


wariancja

)

(

2

T

D

2

0

2

2

2

2

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

T

E

dt

t

f

t

T

E

T

E

T

D


po scałkowaniu przez części otrzymujemy:

2

0

2

2

)

(

)

(

2

)

(

T

E

dt

t

R

t

T

D

,

)

(

2

T

D


Wielkość

)

(T

E

oznacza średni czas życia obiektu,

background image

a

przeciętne odchylenie czasu życia obiektów od

oczekiwanego

)

(T

E

.





Zmiany stanu technicznego spowodowane wymuszeniami
skokowymi:

S(t)

S

dop

t

o

t

a)

S(t)

S

dop

(t)

S

max



t

o

t

b)

background image

a)

stała wartość dopuszczalna

b) zmienna wartość dopuszczalna





Przy dowolnym wymuszeniu zmiana stanu technicznego
obiektu (przekroczenie wartości granicznej, uszkodzenie)
może nastąpić z prawdopodobieństwem q
i nie nastąpić z prawdopodobieństwem

q

1

.


Jakie jest prawdopodobieństwo, że uszkodzenie nastąpi
przy

tym

k

wymuszeniu?


Niech:

A

- zdarzenie polegające na wystąpieniu uszkodzenia

A

- zdarzenie polegające na niewystąpieniu uszkodzenia


Wystąpienie uszkodzenia przy

tym

k

wymuszeniu oznacza

wystąpienie k wymuszeń, przy czym przy

1

k

uszkodzenie

nie nastąpiło a przy

tym

k

nastąpiło.

k

B

- zdarzenie łączne odpowiadające sytuacji, że

uszkodzenie nastąpiło przy

tym

k

wymuszeniu

)

(

)

(

.

).........

(

)

(

)

(

1

2

1

k

k

k

A

P

A

P

A

P

A

P

B

P

gdzie:

)

(

i

A

P

- prawdopodobieństwo zmiany przy

tym

i

wymuszeniu

)

1

(

)

(

k

T

P

B

P

k

background image

gdzie:

T - czas pozostawania w wymaganym stanie (stanie

zdatności) mierzony liczbą wymuszeń




Ponieważ:

q

A

P

A

P

A

P

k

1

)

(

.........

)

(

)

(

1

2

1

stąd

q

q

k

T

P

k 1

)

1

(

)

1

(

rozkład geometryczny

1

1

1

2

1

1

)

1

(

..

)

(

)

(

)

(

..

)

(

)

(

k

k

k

k

k

T

P

B

P

B

P

B

P

B

P

B

P

)

1

(

k

T

P

+

)

1

(

k

t

P

=1

)

1

(

)

2

(

.....

)

1

(

)

0

(

)

1

(

k

T

P

k

T

P

T

P

T

P

k

T

P

q

T

P

)

0

(

)

1

(

)

1

(

q

q

T

P

2

)

1

(

)

2

(

q

q

T

P

............................................

2

)

1

(

)

2

(

k

q

q

k

T

P

1

)

1

(

)

1

(

k

q

q

k

T

P

 

k

i

i

i

k

i

q

q

q

q

k

T

P

1

1

1

0

)

1

(

)

1

(

)

1

(

background image

q

q

q

q

q

k

k

k

i

i

)

1

(

1

)

1

(

1

)

1

(

1

)

1

(

1

1

 

k

q

k

T

P

)

1

(

1

)

1

(

k

q

k

T

P

)

1

(

)

1

(

background image

1

)

1

(

)

1

(

k

q

q

k

T

P

t

- czas trwania wymuszenia,


Uszkodzenie przy k-tym wymuszeniu jest równoważne
uszkodzeniu w przedziale

)

,

(

t

t

t


gdzie

,

)

1

(

t

k

t

t

q

1

k

t

t

1

k

t

q


prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzenia w przedziale

)

,

(

t

t

t

wynosi

t

k

t

k

T

P

p

k

t

1

)

1

1

(

)

1

(

~

dt

e

p

p

t

t

t

k

~

lim


Jeżeli zmienna losowa jest ciągła, to:

dt

t

f

t

t

T

t

P

p

t

)

(

)

(

t

e

t

f

)

(

- gęstość prawdopodobieństwa uszkodzenia

dla rozkładu wykładniczego

background image


Niezawodność typu wykładniczego

Wówczas, gdy czas życia obiektu jest zmienną losową T
o rozkładzie wykładniczym z parametrem

0

, a więc:

t

e

t

f

)

(

dla

0

t

t

e

t

F

1

)

(

dla

0

t

t

e

t

R

)

(


ostatnia równość zwana jest

wykładniczym prawem niezawodności

.

)

(

const

e

e

t

t

t

 





0

0

0

0

1

1

1

)

(

)

(

t

t

t

e

e

dt

e

dt

t

R

T

E

1

1

0

1

0

2

2

1

2

)

(

dt

e

t

T

D

t

0

dt

e

t

t

t

u

dt

du

background image

dt

e

dv

t

,

t

e

v

1


t

t

t

t

t

e

e

t

dt

e

e

t

dt

e

t

2

1

1

t

t

t

e

t

e

e

t

1

1

)

(

1

2

2









t

t

t

t

t

t

e

t

e

t

e

t

dt

e

t

1

lim

1

lim

1

1

1

0

2

0

0

2

2

2

2

1

1

0

1

1

lim

1





t

t

e

2

2

2

2

1

1

2

)

(

T

D

)

(

)

(

T

E

t

e

t

R

wykładnicze prawo niezawodności


Wykładniczemu prawu niezawodności podlegają obiekty, dla
których

.

)

(

const

t

, tzn. takie, których odporność na

bodźce wymuszające uszkodzenia nie maleje z upływem
czasu.

Omawiane prawo ma jeszcze jedną charakterystyczną
własność: warunkowe prawdopodobieństwo poprawnej pracy
obiektu w przedziale

)

,

(

t

t

t

pod warunkiem

nieuszkodzenia w czasie

)

,

0

( t

, zależy jedynie od długości

przedziału t

, nie zależy zaś od długości czasu t

wcześniejszej pracy obiektu.

background image

)

(

)

(

)

(

)

(

)

/

(

t

R

t

t

R

t

T

P

t

t

T

P

t

T

t

t

T

P

t

t

t

t

t

t

t

e

e

e

e

e

e

)

(

background image

Rozkład jednostajny




b

t

b

t

a

a

b

a

t

t

f

,

0

,

1

,

0

)

(


dla

0

a

b

t

f

1

)

(

t

t

b

t

dx

b

dx

x

f

t

F

0

0

1

)

(

)

(

b

t

b

b

t

t

R

1

)

(

t

b

t

R

t

f

t

1

)

(

)

(

)

(

f(t)

a

b

0

1/(b-a)

t

background image

 

 

b

b

b

b

dt

t

b

dt

dt

b

t

dt

t

R

T

E

0

0

0

0

1

)

1

(

)

(

)

(

2

2

1

2

1

2

0

2

b

b

b

b

t

b

b

b







4

)

1

(

2

)

(

)

(

2

)

(

2

0

0

2

2

b

dt

b

t

t

T

E

dt

t

R

t

T

D

b

b





4

1

2

2

0

0

2

b

dt

t

b

dt

t

b

b





4

3

2

2

4

3

2

2

2

2

2

2

0

3

2

b

b

b

b

b

t

t

b

12

4

1

3

2

1

2

2

b

b





background image

System o strukturze szeregowej

1

2

k

n-1

n

...

...

 

 

 

 

 

 

 

0

...

...

,

...

,

,

min

1

2

1

2

1

2

1

t

dla

t

R

t

R

t

R

t

R

t

R

t

R

t

T

P

t

T

P

t

T

P

t

T

P

T

T

T

T

n

k

k

n

n

n


background image

Jeżeli

)

(t

R

k

wyrazimy przez

)

(t

k

jako:





 

t

k

k

dx

x

t

R

0

)

(

exp

)

(

to:





  





 

t

n

k

k

n

k

n

k

t

k

k

dx

x

dx

x

t

R

t

R

0

1

1

1

0

)

(

exp

)

(

exp

)

(

)

(





  





 

t

n

k

k

t

dx

x

dx

x

0

1

0

)

(

exp

)

(

exp

n

k

k

t

t

1

)

(

)

(

 

n

k

n

k

k

k

t

F

t

R

t

F

1

1

)

(

1

1

)

(

1

)

(


Wartości

)

(T

E

i

)

(

2

T

D

wyznacza się ze wzorów

definicyjnych. W ogólnym przypadku t.j. dla zmiennych
losowych

k

T

o dowolnym rozkładzie prawdopodobieństwa

nie można podać bezpośredniej zależności między

)

(T

E

i

)

(

k

T

E

background image

Przypadki szczególne


1) Niech zmienne losowe

k

T

T

T

,....,

,

2

1

mają taki sam rozkład

prawdopodobieństwa

)

(

)

(

1

t

F

t

F

k

dla

n

k

,....,

2

,

1

,

0

t

Wszystkie elementy mają więc również jednakowe

)

(

)

(

1

t

t

k

dla

n

k

,....,

2

,

1

,

0

t

stąd

)

(

)

(

)

(

1

1

t

n

t

t

n

k

k

Intuicyjnie zrozumiała interpretacja:
połączenie szeregowe

n

identycznych elementów zwiększa

n

krotnie prawdopodobieństwo uszkodzenia w danej chwili





t

dt

t

n

t

R

0

1

)

(

exp

)

(

)

(

)

(

1

t

R

t

R

n

background image

2) Niech zmienne losowe

n

T

T

T

,....,

,

2

1

mają rozkład

wykładniczy o parametrach odpowiednio

2

1

, ....,

n

,

czyli:

t

k

k

k

e

t

f

)

(

const

t

k

k

)

(

const

t

n

k

k

1

)

(

t

e

t

R

)

(

n

k

k

n

k

k

T

E

T

E

1

1

)

(

1

1

1

1

)

(


3) Niech zmienne losowe

n

T

T

T

,....,

,

2

1

mają rozkład

wykładniczy o tym samym parametrze

1

1

)

(

n

t

t

n

e

t

R

1

)

(

n

T

E

n

T

E

)

(

1

)

(

1

1

background image

System o strukturze równoległej

1

2

k

n


 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

k

k

n

k

k

n

n

n

t

R

t

R

t

dla

t

F

t

F

t

F

t

F

t

F

t

F

t

T

P

t

T

P

t

T

P

t

T

P

T

T

T

T

1

1

2

1

2

1

2

1

1

1

0

...

...

,

...

,

,

max

background image

Przypadki szczególne

1) Niech zmienne losowe

n

T

T

T

,....,

,

2

1

mają jednakowy

rozkład prawdopodobieństwa o dystrybuancie

)

(

1

t

F

,

wówczas:

)

(

)

(

1

t

F

t

F

n

n

t

R

t

R

)

(

1

1

)

(

1

2) Niech zmienne losowe

n

T

T

T

,....,

,

2

1

maja rozkład

wykładniczy o parametrach odpowiednio

2

1

, ....

n

,

wówczas:

 

n

k

t

k

e

t

R

1

)

1

(

1

)

(

korzystając z rozwinięcia funkcji

t

k

e

w szereg

Maclaruina można przyjąć, że

t

e

k

t

k

1

,

czyli

n

n

n

k

k

t

t

t

R

....

1

1

)

(

...

2

1

1

background image

3) Niech zmienne losowe

n

T

T

T

,....,

,

2

1

maja wykładniczy

rozkład prawdopodobieństwa o jednakowym parametrze

1

,

wówczas:

n

n

t

t

e

t

F

)

(

)

1

(

)

(

1

1

n

t

t

R

)

(

1

)

(

1


Wyznaczamy dla tego przypadku

)

(T

E

dt

e

dt

t

R

T

E

n

t

0

0

)

1

(

1

)

(

)

(

1


podstawiamy:

z

e

t

1

1

z

t

1

1

ln

1

1

,

)

1

(

1

z

dz

dt

1

0

1

1

1

0

1

)

.....

1

(

1

1

1

1

)

(

dz

z

z

dz

z

z

T

E

n

n

=

)

1

.....

2

1

1

(

1

1

n

)

1

......

2

1

1

(

)

(

)

1

........

2

1

1

(

1

)

(

1

1

n

T

E

n

T

E

background image

Który wariant jest korzystniejszy?



)

2

(

)

1

(

1

2

2

2

2

R

R

R

R

a

2

2

2

2

)

2

(

)

1

(

1

R

R

R

R

b

)

2

4

4

(

)

2

(

)

2

(

2

2

2

2

2

2

2

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

a

b

0

)

1

(

2

)

2

1

(

2

)

2

4

2

(

2

2

2

2

2

2

R

R

R

R

R

R

R

R

a

b

R

R

a)

b)

R

R

R

R

R

R

R

R

background image

Krotność rezerwowania


n

m

u

R

R

)

1

(

1

n

u

m

R

R

1

1

)

1

(

)

1

(

log

)

1

(

log

1

n

u

R

R

m

)

1

(

log

)

1

(

log

1

R

R

m

n

u

dla

1

n

)

1

(

log

)

1

(

log

R

R

m

u


12

22

1n

2n

mn

m2

11

21

m1

background image

Rezerwa nieobciążona (zimna)


2

1

1

)

(

)

(

)

(

2

1

T

E

T

E

T

E

u

ale

)

(

1

)

(

t

T

E

u

u


W jakich sytuacjach układ będzie zdatny w chwili t ?

1) element podstawowy (1) nie uszkodzi się do chwili t :

t

e

t

R

P

)

(

1

1

2) element podstawowy (1) uszkodzi się w pewnej chwili

t

, element rezerwowy (2) nie uszkodzi się w

przedziale

)

,

( t

:

d

t

R

f

P

t

)

,

(

)

(

0

2



e

f

)

(

)

(

)

,

(

t

e

t

R

(1)

(2)

background image

t

e

t

P

2

t

t

t

u

e

t

te

e

P

P

t

R

)

1

(

)

(

2

1

2

1

1

)

1

(

)

(

)

(

2

0

0

dt

e

t

dt

t

R

T

E

t

u

u

t

t

e

t

te

t

R

t

R

t

t

t

u

u

u

1

)

1

(

)

(

)

(

'

)

(

2

2


Jeżeli będą dwa elementy rezerwowe, to pojawi się trzecia
sytuacja, w której układ zachowa zdatność do chwili t :

3) element podstawowy (1) i element rezerwowy (2)
uszkodzą się do pewnej chwili

t

, element rezerwowy (3)

nie uszkodzi się w przedziale

)

,

( t

d

t

R

f

P

t

)

,

(

)

(

0

3



e

f

2

)

(

(1)

(2)

(3)

(1)

(2)

background image

)

(

)

,

(

t

e

t

R

.

t

e

t

P

2

2

3

2

1

t

u

e

t

t

P

P

P

t

R

)

2

1

1

(

)

(

2

2

3

2

1

background image

Zwiększając liczbę elementów rezerwowych możemy
wyznaczyć kolejno:

t

e

t

P

3

3

4

6

1

t

e

t

P

4

4

5

24

1

t

k

k

e

k

t

P

!

)

(

t

m

k

k

m

k

k

u

e

k

t

P

t

R

0

0

!

)

(

)

(

background image

Który wariant jest korzystniejszy?



t

a

e

t

t

R

2

)

2

1

(

)

(

t

t

b

e

t

e

t

t

R

2

2

2

)

1

(

1

)

(

t

t

e

t

R

t

R

t

a

b

2

1

1

)

(

)

(

2

2

0

2

1

2

1

2

2

2

2

2

2

t

t

e

t

t

t

t

e

)

(

)

(

t

R

t

R

a

b

a)

b)

background image

Rezerwa częściowo obciążona (chłodna)

1

0

2

do chwili uszkodzenia elementu (1)

2

po chwili uszkodzenia elementu (1)

1) element podstawowy (1) nie uszkodzi się do chwili t :

t

e

P

1

2) element podstawowy (1) uszkodzi się w pewnej chwili

t

, element rezerwowy (2) nie uszkodzi się do chwili

t :

d

t

R

R

f

P

t

)

,

(

)

(

)

(

0

2

2

1

2



e

f

)

(

1

0

)

(

2

e

R

)

(

2

)

,

(

t

e

t

R

t

t

e

e

P

0

1

0

2

1

2

background image

)

1

(

)

(

0

0

2

1

t

t

t

u

e

e

e

P

P

t

R

t

t

e

e

)

(

0

0

0

)

1

(

0

0

0

0

0

1

1

1

)

(

)

(

dt

t

R

T

E

u

u




Porównanie rodzajów rezerwowania dla układów z jednym

elementem rezerwowym

rezerwa

)

(t

R

)

(T

E

nieobciążona

t

e

t

)

1

(

1

1

częściowo
obciążona

t

t

e

e

)

(

0

0

0

)

1

(

0

1

1

obciążona

)

2

(

t

t

e

e

1

1


background image


niech

b

t

t

R

t

R

t

R

m

1

)

(

.......

)

(

)

(

2

1

2

)

(

.......

)

(

)

(

2

1

b

T

E

T

E

T

E

m

m

u

b

t

t

R

1

)

(





 

b

m

m

b

m

b

m

b

u

u

m

t

b

b

dt

t

b

dt

dt

t

R

T

E

0

1

0

0

0

1

1

1

)

(

)

(

1

1

m

m

b

m

b

b


m

1

2

3

4

5

)

(

u

T

E

1/2 b 2/3 b 3/4 b 4/5 b 5/6 b

b



1

2

m

background image

Zależne uszkodzenia elementów

2

1

gdy jeden z elementów uszkodzi się to intensywność
uszkodzeń elementu pozostającego w stanie zdatności wzrasta
do

1

1) ani jeden element nie uszkodzi się do chwili t :

t

e

P

2

1

2) element (1) uszkodzi się w pewnej chwili

t

,

element (2) nie uszkodzi się do chwili t :

d

t

R

R

f

P

t

)

,

(

)

(

)

(

0

2



e

f

)

(

,



e

R )

(

,

)

(

1

)

,

(

t

e

t

R





d

e

e

d

e

e

e

P

t

t

t

t

)

2

(

0

)

(

0

2

1

1

1

1

2

2

)

2

(

1

0

1

)

2

(

1

1

1

1

t

t

t

t

e

e

e

e

1

2

background image

3) element (2) uszkodzi się w pewnej chwili

t

,

element (1) nie uszkodzi się do chwili t :

2

3

P

P


2

1

3

2

1

2

)

(

P

P

P

P

P

t

R

u

1

2

2

)

(

)

2

(

1

2

1

1

t

t

t

u

e

e

e

t

R

t

t

t

e

e

e

1

2

2

2

2

1

2

1

2

t

t

e

e

1

2

2

2

1

2

1

1

dt

e

2

2

e

2

dt

)

t

(

R

)

T

(

E

0

t

1

0

t

2

1

1

0

u

u

1

1

1

2

2

1

1

1

1

1

2

)

2

(

4

1

2

2

2

1

2

1

1

1

1

2

1

2

2

background image


1

)

(

)

(

2

1

t

P

t

P





1

)

(

)

(

2

1

t

t

P

t

t

P

jeżeli

:

.

)

(

const

t

;

.

)

(

const

t

)

(

1

1

T

E

;

)

(

1

2

T

E



t

t

P

t

t

P

t

t

P

)

(

1

)

(

)

(

2

1

1


)

(

)

(

)

(

)

(

2

1

1

1

t

P

t

P

t

t

P

t

t

P


)

(

)

(

)

(

'

2

1

1

t

P

t

P

t

P

,

1

)

0

(

1

P

t

t

t+

t

0

t

1

2

(t)

(t)

background image

)

(

)

(

)

(

1

t

k

e

t

P

g

t

0

t

;

1

1

P

t

;

g

k

P

1





e

z

z

nz

z

g

T

T

T

T

T

T

E

T

E

T

E

T

E

T

E

T

E

k

)

(

)

(

)

(

)

(

1

)

(

1

)

(

1

1

2

1

2

1

2




0

t




1

0

P

1

(t)

background image























e

T

-

całkowity czas eksploatacji

u

T - całkowity czas użytkowania,

u

T

i

i

o

T

- całkowity czas obsługiwania,

o

T

=

i

i

i liczba przejść obiektu do danego stanu



W dwustanowym modelu procesu eksploatacji:

u

z

T

T

,

o

nz

T

T

g

k

nz

z

z

e

z

T

T

T

T

T

o

u

u

T

T

T

background image

W trójstanowym modelu procesu eksploatacji

ou

T - całkowity czas oczekiwania na użytkowanie,

i

i

ou

T

oo

T - całkowity czas oczekiwania na obsługiwanie,

i

i

oo

T

'

Przypadek 1 Przypadek 2

o

ou

u

e

T

T

T

T

oo

o

u

e

T

T

T

T

ou

u

z

T

T

T

u

z

T

T

o

nz

T

T

oo

o

nz

T

T

T

e

z

g

T

T

k

o

ou

u

ou

u

g

T

T

T

T

T

k

oo

o

u

u

g

T

T

T

T

k

z

u

w

T

T

k

w

k

- wskaźnik wykorzystania obiektu zdatnego

ou

u

u

w

T

T

T

k

<1

1

u

u

w

T

T

k

nz

o

e

T

T

k

e

k

- wskaźnik efektywności obsługiwania obiektu niezdatnego

1

o

o

e

T

T

k

oo

o

o

e

T

T

T

k

<1

background image

W czterostanowym modelu procesu eksploatacji

:

oo

o

ou

u

e

T

T

T

T

T

oo

o

ou

u

ou

u

g

T

T

T

T

T

T

k

jeżeli:

ou

u

u

w

T

T

T

k

;

oo

o

o

e

T

T

T

k

o

w

u

e

u

e

g

T

k

T

k

T

k

k

background image





e

e

T

L

-

intensywność eksploatacji

u

z

T

L

-

intensywność użytkowania

e

u

V

T

L

-

prędkość eksploatacyjna

t

j

V

T

L

-

prędkość techniczna

T

j

T

p

T

u

T

ou

T

e

T

o

T

oo

T

z

T

nz

background image

)

(t

N

u

- liczba urządzeń użytkowanych w chwili t

)

(t

N

o

- liczba urządzeń obsługiwanych w chwili t

)

(

)

(

t

N

t

N

z

e

)

(t

N

nz

;

)

(

)

(

t

N

t

N

u

z

;

)

(

)

(

t

N

t

N

o

nz

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

t

N

t

N

t

N

t

N

t

N

t

N

t

N

t

N

t

k

o

u

u

e

u

nz

z

z

g

)

(t

k

g

- chwilowy wskaźnik gotowości technicznej


W przypadku jednorodnej grupy urządzeń eksploatowanych
w ustalonych warunkach, można potraktować historię
eksploatacji grupy w krótkim przedziale jako ekwiwalentną
historii eksploatacji pojedynczego urządzenia tej grupy, ale
w dłuższym przedziale.


)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

t

N

t

N

t

N

t

T

t

T

t

T

o

u

u

o

u

u

N(t)

N

e

(t)

N

u

(t)

N

o

(t)

t

background image

background image

Funkcja wiodąca (skumulowana intensywność uszkodzeń)

dx

x

t

t

0

)

(

)

(

Można ją interpretować jako miarę wyczerpywania się
„zapasu niezawodności obiektu”.

Ponieważ

t

dx

x

e

t

R

0

)

(

)

(

to

)

(

)

(

t

e

t

R

)

(

1

)

(

t

e

t

F

)

(

)

(

t

e

dt

d

t

f

)

(

)

(

t

dt

d

t

)

(

1

ln

)

(

ln

)

(

t

F

t

R

t

t

x

t

t

du

u

f

dx

x

f

dx

x

R

x

f

dx

x

t

0

0

0

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

dla rozkładu wykładniczego:

t

t

)

(


dla rozkładu jednostajnego w przedziale od 0 do b:

 

 

t

b

b

b

t

b

b

t

t

ln

ln

1

ln

)

(

background image

Oczekiwany pozostały czas zdatności



)

/

(

)

(

t

T

t

T

E

t

r

jest to warunkowa wartość oczekiwana pozostałego czasu
zdatności

t

T

pod warunkiem, że w chwili t obiekt jest

zdatny.

Warunkowa dystrybuanta pozostałego czasu zdatności
wynosi:

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

/

(

)

,

(

t

R

t

F

x

t

F

t

T

P

x

t

T

t

P

t

T

x

t

T

P

x

t

F

)

(

)

(

)

,

(

)

,

(

t

R

x

t

f

x

t

F

x

x

t

f

0

0

)

(

)

(

1

)

,

(

)

/

(

)

(

dx

x

t

f

x

t

R

dx

x

t

f

x

t

T

t

T

E

t

r


podstawiamy:

z

x

t

stąd:

t

z

x

;

dz

dx

 

t

dz

z

f

t

z

t

R

t

r

)

(

)

(

)

(

1

)

(

dz

du

t

z

u

0

t

t+x

t

background image

)

(

)

(

z

R

v

dz

z

f

dv

t

t

t

dz

z

R

t

R

dz

z

R

z

R

t

z

t

R

t

r

)

(

)

(

1

)

(

)

(

)

(

)

(

1

)

(

t

dx

x

R

t

R

t

r

)

(

)

(

1

)

(

)

(

)

(

)

0

(

1

)

0

(

0

T

E

dx

x

R

R

r

Możemy za pomocą oczekiwanego pozostałego czasu
zdatności

)

(t

r

wyrazić poznane uprzednio charakterystyki

funkcyjne niezawodności:





 

dt

t

dr

t

r

t

)

(

1

)

(

1

)

(

)

(

)

0

(

ln

)

(

)

(

0

t

r

r

x

r

dx

t

t

t

x

r

dx

t

r

r

t

R

0

)

(

exp

)

(

)

0

(

)

(

t

x

r

dx

t

r

r

t

F

0

)

(

exp

)

(

)

0

(

1

)

(





 

t

x

r

dx

dt

t

dr

t

r

r

t

f

0

2

)

(

exp

)

(

1

)

(

)

0

(

)

(

background image

Dla odpowiednio dużych wartości argumentu t wartość
funkcji

)

(t

r

ulega niewielkim zmianom i dąży do:

)

(

1

lim

)

(

)

(

lim

)

(

)

(

lim

)

(

lim

t

t

f

t

R

t

R

dx

x

R

t

r

t

t

t

t

t



Dla rozkładu wykładniczego:

dx

e

e

dx

x

R

t

R

t

r

t

x

t

t

1

)

(

)

(

1

)

(

1

1

1







t

t

t

x

t

e

e

e

e



Dla rozkładu jednostajnego w przedziale od 0 do b:

 

b

t

b

t

b

x

x

t

b

b

dx

b

x

b

t

t

r

2

)

1

(

1

1

)

(

2

)

2

2

2

2

(

)

2

(

)

2

(

2

2

2

2

2

b

t

bt

b

b

b

t

b

b

b

t

t

b

b

b

t

b

b

2

)

(

2

)

(

)

2

(

2

1

2

2

2

t

b

t

b

t

b

t

bt

b

b

t

b

b

background image

Podobnie możemy wyznaczyć oczekiwany czas zdatności
obiektu jeżeli wiadomo, że uszkodził się do chwili t :

)

/

(

t

T

T

E


)

(

)

(

)

(

)

(

)

/

(

)

,

(

t

F

x

F

t

T

P

x

T

P

t

T

x

T

P

x

t

F

)

(

)

(

)

,

(

)

,

(

t

F

x

f

x

t

F

x

x

t

f

t

t

dx

x

f

x

t

F

dx

x

t

f

x

t

T

T

E

0

0

)

(

)

(

1

)

,

(

)

/

(

t

t

t

t

dx

x

R

t

tR

dx

x

R

x

R

x

dx

x

f

x

0

0

0

0

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

t

t

tR

dx

x

R

t

F

t

T

T

E

0

)

(

)

(

)

(

1

)

/

(

)

(

)

(

)

(

)

/

(

)

0

(

t

R

t

r

t

t

F

t

T

T

E

r

t

t

t

R

t

r

dx

x

R

t

R

t

r

t

R

t

t

tR

dx

x

R

0

0

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

background image

inaczej:

t

dx

x

R

t

R

dx

x

R

t

r

r

)

(

)

(

1

)

(

)

(

)

0

(

0

t

t

t

dx

x

R

t

R

dx

x

R

dx

x

R

)

(

)

(

1

)

(

)

(

0





 

t

t

dx

x

R

t

R

dx

x

R

0

)

(

)

(

1

1

)

(

t

t

t

t

r

t

F

dx

x

R

dx

x

R

t

R

t

R

dx

x

R

0

0

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

1

)

(

)

(


t

t

t

R

t

r

dx

x

R

t

r

t

F

t

r

dx

x

R

r

0

0

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

0

(

background image

Niezawodność obiektów naprawialnych

(odnawialnych)

Rozpatrzmy dwa przypadki:

1) czas naprawy (odnowy) jest bardzo mały w stosunku do

czasu życia elementu. Mówimy wówczas, że odnowa jest
natychmiastowa (czas jej trwania

0

)

2) czas naprawy (odnowy) posiada pewną skończoną

wartość i nie jest pomijalny.

ad. 1.


Chwile uszkodzeń (odnowień) obiektu są następujące:

1

1

T

t

2

1

2

T

T

t

3

2

1

3

T

T

T

t

...............................

n

n

T

T

T

t

........

2

1

1

2

1

1

.........

n

n

n

T

T

T

T

t

......................................................

Chwile uszkodzeń (odnowień) przedstawiają strumień losowy,
który nazywamy strumieniem odnowy.

T

1

T

2

T

n+1

t

1

t

2

t

n

t

n+1

0

t

t

background image

Zakładamy, że:
1) proces taki powtarza się nieograniczenie,
2)

.....

,

,

2

1

T

T

są zmiennymi losowymi niezależnymi o takim

samym rozkładzie prawdopodobieństwa określonym
dystrybuantą

)

(

)

(

t

T

P

t

F

n

,

)

(T

E

i

)

(

2

T

D

dla

wszystkich

n

T są jednakowe i wynoszą:

dt

t

F

T

E

 

0

)

(

1

)

(

,

2

0

2

)

(

)

(

1

2

)

(

T

E

dt

t

F

t

T

D

Niech

)

(t

N

będzie zmienną losową określającą liczbę

uszkodzeń (odnowień) powstałych do chwili t .

Zdarzenie

n

t

N

)

(

jest równoważne zdarzeniu

t

t

n

)

(

)

......

(

)

(

)

(

2

1

t

F

t

T

T

T

P

t

t

P

n

t

N

P

n

n

n


Dystrybuantę

)

(t

F

n

można wyznaczyć dla dowolnego

n

:

n=2

t

dF

t

T

P

T

t

T

P

t

T

T

P

t

F

0

1

2

1

2

1

2

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

t

dF

t

F

0

1

)

(

)

(


n=3

)

(

)

(

)

(

3

2

1

3

2

1

3

T

t

T

T

P

t

T

T

T

P

t

F

t

t

dF

t

F

dF

t

T

T

P

0

2

0

2

1

)

(

)

(

)

(

)

(

background image

uogólniając

t

n

n

dF

t

F

t

F

0

1

)

(

)

(

)

(

,.........

)

(

)

(

1

t

F

t

F


Wyznaczamy

n

t

N

P

)

(

P

1

)

(

)

(

)

(

n

t

N

n

t

N

P

n

t

N

zdarzenie

n

t

N

)

(

jest równoważne

t

t

n

zdarzenie

1

)

(

n

t

N

jest równoważne

t

t

n

1

)

(

)

(

)

(

)

(

1

1

t

t

t

t

P

t

t

P

t

t

P

n

t

N

P

n

n

n

n


)

(t

F

n

+

)

(

1

1

t

F

n

1

)

(

)

(

)

(

1

t

F

t

F

n

t

N

P

n

n


Nie wystarczy wiedzieć jakie jest prawdopodobieństwo
wystąpienia

n

uszkodzeń (odnowień). Równie ważną

informacją jest oczekiwana liczba tych zdarzeń

)

(t

N

E

.

Wielkość ta jest funkcją czasu określoną dla

0

t

oznaczaną

)

(t

H

i nazywaną funkcją odnowy (naprawy).

1

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

n

n

n

n

t

F

t

F

n

n

t

N

P

n

t

N

E

t

H

 

)

(

)

1

(

)

(

)

(

)

(

2

1

1

1

1

t

F

n

t

F

n

t

F

n

t

F

n

n

n

n

n

n

n

n

n

1

2

2

2

1

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

n

n

n

n

n

n

n

n

t

F

t

F

t

F

n

t

F

n

t

F

background image

)

(

)

(

1

t

F

t

H

n

n

W praktyce często posługujemy się pochodna funkcji odnowy
i nazywamy ja gęstością odnowy.

1

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

n

n

n

n

n

n

t

f

dt

t

dF

t

F

dt

d

dt

t

dH

t

h


Funkcję odnowy można wyznaczyć inaczej:

1

1

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

n

n

n

n

t

F

t

F

t

F

t

H

ale

)

(

)

(

1

t

F

t

F

i

)

(

)

(

)

(

0

1

dF

t

F

t

F

t

n

n

 

1

0

1 0

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

n

n

t

n

t

n

dF

t

F

t

F

dF

t

F

t

F

t

H

)

(

)

(

1

)

(

)

(

)

(

0

0

dF

t

H

dF

t

H

t

F

t

t

)

(t

H

spełnia powyższe równanie całkowe. Równanie to nosi

nazwę równania odnowy (odnowienia).

Funkcję

)

(t

H

wykorzystuje się do wyznaczenia oczekiwanej

liczby uszkodzeń w dowolnym przedziale czasu

2

1

t

,

t

,

wynosi ona

)

(

)

(

1

2

t

H

t

H

.

Przy pomocy

)

(t

H

można wyznaczyć wariancję liczby

uszkodzeń (odnów) w przedziale

 

t

,

0

t

t

H

t

H

dF

t

H

t

N

D

0

2

2

)

(

)

(

)

(

)

(

2

)

(

background image

Badając proces odnowy przy

t

korzysta się z

następujących twierdzeń:

Twierdzenie 1 (elementarne twierdzenie odnowy).
Jeżeli czas życia obiektu jest zmienną losową o dystrybuancie

)

(t

F

i skończonej wartości oczekiwanej

)

(T

E

, to

)

(

1

)

(

lim

T

E

t

t

H

t

Oznacza to, że oczekiwana liczba odnowień w jednostce czasu
dąży do odwrotności średniego czasu życia obiektu, czyli
średni odstęp miedzy uszkodzeniami jest równy średniemu
czasowi życia obiektu.


Twierdzenie 2 (Blackwella)
Jeśli czas życia obiektu jest zmienną losowa typu ciągłego
o skończonej wartości oczekiwanej

)

(T

E

to dla

0

zachodzi:

)

(

)

(

)

(

lim

T

E

t

H

t

H

t

Oznacza to, ze po upływie długiego czasu liczba uszkodzeń
w przedziale o długości

zależy tylko od długości przedziału

i średniego czasu życia obiektu.

background image

Twierdzenie 3 (Smitha)
Jeżeli czas życia obiektu jest zmienną losową o skończonej
wartości oczekiwanej

)

(T

E

oraz wariancji

)

(

2

T

D

, to

2

1

)

(

2

)

(

)

(

)

(

lim

2

2





T

E

T

D

T

E

t

t

H

t


stąd wzór przybliżony:

2

1

)

T

(

E

2

)

T

(

D

)

T

(

E

t

)

t

(

H

2

2

background image

Proces odnowy o skończonym czasie odnowy (naprawy)



Zmienne

,

,

2

1

T

T

......oraz

,

,

2

1

U

U

..... są zmiennymi losowymi

niezależnymi o rozkładach odpowiednio:

)

(

)

(

t

T

P

t

F

n

)

(

)

(

t

U

P

t

G

n

Utwórzmy zmienną losową

1

1

n

n

n

U

T

T

, gdzie:

n

n

T

T

T

T

.....

2

1

1

,

n

n

U

U

U

U

.....

2

1

1

t

n

n

n

dF

t

F

t

F

t

T

P

0

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

,

)

(

)

(

1

t

F

t

F

t

n

n

n

dG

t

G

t

G

t

U

P

0

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

,

)

(

)

(

1

t

G

t

G

t

n

n

n

n

dG

t

F

t

t

T

P

0

)

(

)

(

)

(

)

(

 

1

1 0

)

(

)

(

)

(

)

(

n

n

t

n

n

n

dG

t

F

t

t

H

1

)

(

)

(

n

n

t

t

h

, gdzie:

dt

t

d

t

n

n

)

(

)

(

T

1

T

2

T

n

U

1

U

2

U

n

0

t

background image

WYMIANA W USTALONYM WIEKU



)

(

)

(

)

(

nw

t

R

w

R

t

P

n

w

;

w

n

t

nw

)

1

(

gdzie:

)

(t

P

w

- prawdopodobieństwo, że obiekt wymieniany

profilaktycznie w ustalonym czasie (co stały okres
w) nie uszkodzi się do chwili t,

)

(w

R

n

- prawdopodobieństwo, że obiekt nie uszkodzi się

w kolejnych przedziałach czasu o długości w,

)

(

nw

t

R

- prawdopodobieństwo, że obiekt nie uszkodzi

się
w przedziale

)

,

(

t

nw

;

w

n

t

)

1

(

0

0

)

(

)

(

)

(

)

(

dt

nw

t

R

w

R

dt

t

P

T

E

n

w

w

)

(

w

T

E

- oczekiwany czas do uszkodzenia obiektu;

w

w

w

w

w

n

dt

w

t

R

w

R

dt

w

t

R

w

R

dt

t

R

dt

nw

t

R

w

R

2

3

2

2

0

0

)

2

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

0

)

1

(

)

(

)

(

)

(

)

(

..........

n

w

n

nw

n

nw

n

dt

nw

t

R

w

R

dt

nw

t

R

w

R


podstawiamy: t - nw = x
dt = dx
dla t = nw→x = 0

0

nw

w

(n+1)w

2w

t

t

3w

background image

t = (n+1)w→x = w

0

0 0

)

1

(

)

(

)

(

)

(

)

(

n

n

w

n

n

w

n

nw

dx

x

R

w

R

dt

nw

t

R

w

R

)

(

)

(

)

(

)

(

0

0

0

0

w

R

dx

x

R

dx

x

R

w

R

w

w

n

n

n

n

w

w

R

dx

x

R

0

)

(

1

1

)

(

gdyż:

x

x

n

n

1

1

0

dla x<1

w

w

dx

x

R

w

R

T

E

0

)

(

)

(

1

1

)

(

background image

)

(

)

(

)

(

)

(

u

T

E

w

F

b

w

R

a

w

C


C(w)
– jednostkowy koszt utrzymania obiektu
a – koszt wymiany profilaktycznej
b – koszt naprawy
Zakładamy, że a < b

E(T

u

) – oczekiwany czas użytkowania obiektu (do

uszkodzenia
lub wymiany)

)

(

)

/

(

)

(

)

(

w

F

w

T

T

E

w

R

w

T

E

u

w

w

dx

x

f

x

w

F

dx

w

F

x

f

x

w

T

T

E

0

0

)

(

)

(

1

)

(

)

(

)

/

(

w

w

u

dx

x

R

dx

x

f

x

w

R

w

T

E

0

0

)

(

)

(

)

(

)

(

w

w

dx

x

R

b

w

R

b

a

dx

x

R

w

F

b

w

R

a

w

C

0

0

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

0

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

'

)

(

)

(

2

0

0





w

w

dx

x

R

w

R

b

w

R

b

a

dx

x

R

w

R

b

a

dw

w

dC

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

'

)

(

0

w

R

b

w

R

b

a

dx

x

R

w

R

b

a

w

w

b

w

R

b

a

dx

x

R

w

R

w

R

a

b

0

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

'

)

(

background image

w

a

b

b

w

R

dx

x

R

w

0

)

(

)

(

)

(

w

a

b

b

w

R

dx

x

R

w

0

)

(

)

(

)

(

a

b

b

w

R

dx

x

R

dx

x

R

w

w





)

(

)

(

)

(

)

(

0

background image

1. Rozpatrzmy obiekt techniczny składający się z n

elementów składowych.

2. Załóżmy, że elementy są jednakowe w sensie ich

niezawodności

3. Struktura niezawodnościowa obiektu jest szeregowa.


Funkcja niezawodności obiektu do chwili wykonania
naprawy

)

(

1

x

R

jest opisana zależnością:

 

 

n

e

x

R

x

R

1


gdzie:

)

(x

R

e

- funkcja niezawodności elementu


Jeżeli naprawa wykonana w chwili t polegała na wymianie k
spośród n elementów składowych to funkcja niezawodności
obiektu po naprawie

)

(

2

x

R

wynosi:

 

 

 

k

n

e

e

k

e

t

R

x

t

R

x

R

x

R

2

background image

Z wzoru określającego

)

(

1

x

R

wynikają następujące

zależności:

 

 

n

e

x

R

x

R

1

1

,

 

 

n

k

k

e

x

R

x

R

1

n

k

k

n

e

x

t

R

x

t

R

1

1

 

 

n

k

k

n

e

t

R

t

R

1

1


Po podstawieniu do zależności wyrażającej

)

(

2

x

R

otrzymujemy:

 

 

 

n

k

n

k

t

R

x

t

R

x

R

x

R

1

1

1

1

2

Jeżeli stosunek

n

k

potraktujemy jako stopień odnowienia

obiektu (stopień naprawy), to:

 

 

 

1

1

1

1

2

t

R

x

t

R

x

R

x

R

background image

Logarytmując i następnie różniczkując stronami otrzymujemy:

 

 

x

t

R

dx

d

α)

(1

x

R

dx

d

α

x

R

dx

d

1

1

2

ln

ln

ln

i podstawiając

 

x

x

R

dx

d

)

(

ln

otrzymujemy zależność

wyrażająca związek między funkcjami intensywności
uszkodzeń

 

x

2

i

 

x

1

:


 

 

x

t

x

x

1

1

2

)

1

(



czyli

 

 

x

x

t

x

x

t

1

1

2

1


Można też współczynnik

przedstawić z wykorzystaniem

funkcji wiodących rozkładów

 

 

x

t

x

t

x

t

x

t

1

1

1

2

1

1

)

(

)

(

gdzie:

x

du

u

x

0

)

(

)

(


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
PET, PETy, wyklad - kolos 1, DRUK, Niezawodność typu wykładniczego
konspekt wykladu PET id 245738 Nieznany
PET notki do kolosa I na podstawie materiałów do wykładu
PET, 0 konspekt wykladu PET, Niezawodność typu wykładniczego
Wyklad PET zaliczewnie final 01 2012
Napęd Elektryczny wykład
wykład5
Psychologia wykład 1 Stres i radzenie sobie z nim zjazd B
Wykład 04
geriatria p pokarmowy wyklad materialy
ostre stany w alergologii wyklad 2003
WYKŁAD VII
Wykład 1, WPŁYW ŻYWIENIA NA ZDROWIE W RÓŻNYCH ETAPACH ŻYCIA CZŁOWIEKA
Zaburzenia nerwicowe wyklad
Szkol Wykład do Or

więcej podobnych podstron