1-Pojęcia podstawowe: Niezawodność właściwość obiektu technicznego charakteryzująca jego zdolność do spełniania określonych funkcji w danych warunkach i określonym czasie. Miarą jej jest prawdopodobieństwo w jakim obiekt znajduje się w stanie zdatności, po określonym czasie od rozpoczęcia eksploatacji. Niezawodność jako właściwość kompleksowa obejmuje cechy obiektu:
- Trwałość (zdolność do zachowania stanu zdatności aż do zakończenia przewidzianego okresu eksploatacji)
- Przechowywalność (zdolność do zachowania stanu zdatności w okresie przechowywania i bezpośrednio po jego ustaniu)
- Nieuszkadzalność (zdolność do zachowania stanu zdatności w czasie wykonywania zadania roboczego)
- Naprawialność (zdolność do przywrócenia stanu zdatności z wykorzystaniem określonych metod i środków w określonych warunkach i czasie)
Wyzej wymienione cechy niezawodnościowe mogą służyć do ustalania założeń konstrukcyjnych.
2-Stany niezawodnościowe obiektów technicznych klasyczny przebieg zużycia ciernego elementów mechanicznych (krzywa Lorenza): Wklasycznym ujęciu obiekty techniczne mogą przyjmować dwa stany niezawodności : ZDATNOŚCI I NIEZDATNOŚCI . Typowym przykładem takich obiektów są układy elektroniczne (półprzewodnikowe). Elementy układów mechanicznych wtrakcie normalnej eksploatacji przechodzą ze stanu zdatności w stan nizdatności w sposób stopniowy. Na skutek tarcia, zużycia lub starzenia materiału, wybrane parametry elementu np.: średnica, chropowatość, odporność na naciski ulegają zmianie. W chwili kiedy przekroczą umowną wartość dopuszczalną uznajemy że obiekt znalazł się w stanie niezdatności - uszkodził się parametrucznie. Klasyczny przebieg zużycia ciernego elementów mechanicznych przedstawia krzywa Lorenza.
Z(ْt)-zużycie w czasie. ْt-czas uogólniony-jest to miara zużycia w szczególności może min być : droga tarcia, liczba obrotow, czas kalendarzowy. OPIS WYKRESU: I-docieranie, II-okres ustabilizowanego zużycia, III-czas intensywnego zużycia, UK- uszkodzenie katastroficzne.
3-Do opisu jakich obiektów stosuje się rozkłady: (Bernouliego, wykładniczy, normalny)
a)rozkład Bernouliego-stosowany do obliczenia niezawodności zespołów złożonych z jednakowych elementów, uszkadzających się niezależnie z jednakowym prawdopodobieństwem, których niezawodność jest mniejsza od wymaganej. Rozkładowi temu podlegaja procesy, w których zdarzenia występują z jednakowy prawdopodobieństwem - sa niezależne od siebie.Funkcja gęstości tego rozkładu ma postać: P(x=k)=(nk)pkq n-k , (nk)=n!/k!(n-k)! , p+q=1 .k-liczba sukcesów, n-ogólna liczba doświadczeń, p-prawdopodobieństwo sukcesu, q- prawdopodobieństwo porażki.
b)rozkład wykładniczy-stosowany jest w opisie niezawodności elementów uszkadzających się w sposób losowy, nagły, gdy uszkodzenia zachodzą ze stałą intensywnością. Elementami takimi są: półprzewodniki, żarówki, elementy elektrotechniczne - uszkadzajace się poprzaz przebicie izolacji. Wykres I f(x)={0, dla x<0 i xe-λx, dla x≥0 ; Wykres II f(x)={0, dla x<0 i 1- e-λx, x≥0 ←dystrybuanta.
c)rozkład normalny-rozkłodem normalnym z parametrami N(m,G), gdzie m-wartość oczekiwana, G-odchylenie standardowe, nazywamy rozkład, którego funkcja gęstości ma postać:
f(x)=1/G√2π·exp-(x-m)²/2G² Wykres f(x)= ∞∫xf(x)dx Wykres. Rozkładowi normalnemu podlegaja parametry uzyskiwane w trakcie eksploatacji oraz w procesach technologicznych, jeżeli na odchylenie wartości uzyskanej od wartosci zadanej wpływa szereg niezależnych czynników, z których żaden nie jest dominujacy.
4-Funkcja niezawodności, właściwości i przebieg, wyznaczanie niezawodności empirycznej. Obliczenia niezawodności z próby. Funkcja niezawodności R(t) jest dystrybuantą zmiennej losowej określającej czas poprawnej pracy. Z uwagi na przebieg procesów uzskadzania zmienna ta przyjmuje wartość 1 dla x=t=0, a 0 dla t→∞. Wykres R(t)=1-F(t) niezawodność, gdzie F(t)-funkcja zawodności (zawodność).
5-Metodyka identyfikacji rozkładu teoretycznego. Metodyka identyfikacji rozkładu teoretycznego jakiemu podlega populacja generalna prowadzona jest z wykorzystaniem tzw. siatek rozkładów. Każdy rozkład posiada swoja siatke, w której wykres dystrybuanty w funkcji wartości zmiennej losowej jest linią prostą-jeżeli badana próba podlega temu rozkładowi. W przypadku identyfikacji rozkładu dla próby elementów sporządzamy tabelęF(x)⌡x nastepnie na siatkach różnych rozkładów sporządzamy wykresy. Wybieramy ten rozkład, na którego siatce punkty z wykresu tworzą linię prostą.
6-Struktury niezawodnosci: (szeregowa, równoległa, progowa).
a)szeregowa- —[R1(t)]-[R2(t)]-[R3(t)]-[]-[Rn(t)]— Rsz(t)=nπi=1Ri(t)=R1(t)·R2(t)·...·Rn(t) -jedno uszkodzenie pociąga za sobą następne. Znajomość struktury szeregowej ma znaczenie dla badań niezawodnościowych.
- Intensywność uszkodzeń obiektu złożonego-λsz(t)=n∑i=1λi(t)
- Czas poprawnej pracy Tosz=1/1/T1+1/T2+...1/Tn
b)równoległe- tworzą tzw. pakiet niezawodnościowy do zwiększania niezawodności; stosowana jest w nich:
- rezerwa gorąca - element pracuje cały czas
- rezerwa zimna - element jest włączany w przypadku awarii
Bardzo ważna niezależność uszkodzeń elementów musi być zachowana w sposób fizyczny. Schemat
Rr(t)=1-Fr(t), Fr(t)-funkcja zawodności , Fr(t)=nπi=1Fi(t) , Rr(t)=1-nπi=1(1-Ri(t)) , Tor=1/λ(1+½+⅓+...+1/n) - czas poprawnej pracy.
c)progowe- są odmianą struktur równoległych; struktury progowe typu „k z n” elementów. Obiekty takie liczymy wykorzystując rozkład Bernouliego (jednakowe elementy).