Материал: 4593

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

6

Признаки восстанавливаемости объекта X расшифровываются сле-

дующим образом:

U–не восстанавливаемые и не заменяемые при испытаниях в случае от-

каза объекты;

R–не восстанавливаемые, но заменяемые в случае . отказа новыми,

идентичными отказавшим экземплярами объекты;

М– восстанавливаемые в случае отказа объекты; г– число отказавших объектов.

Признаки окончания испытаний У расшифровываются следующим об-

разом:

Т– устанавливается время или наработка;

TS–устанавливается суммарная наработка всех объектов;

N–до отказа всех испытываемых объектов; r–устанавливается число отказавших объектов;

(r, Т)– испытание прекращается при числе отказавших объектов r или по достижении наработкиТ каждого работоспособного объекта, независимо от того, какое условие выполнено раньше;

(r, TS)– испытание прекращается при числе отказавших объектов г или по достижении суммарной наработки всех испытываемых объектов

TS,независимо от того, какое условие выполнено раньше;

– после rtотказов снимают пх работоспособных объектов и т. д. до достижения rkотказов;

– после достижения наработки Тх снимают пх

работоспособных объектов и т. д. до достижения наработки Тк;

z–каждый объект испытывают в течение наработки

;t0i– наработка до отказа i-го объекта; ti– наработка до снятия с испытаний работоспособного г-го объекта;

S– принятие решения при последовательных контрольных испытаниях.

Возможны 17 вариантов различных планов испытаний на надежность:

7

Для определительных испытаний преимущественно используются пла-

ны

При планировании определительных испытаний определяют объем на-

блюдений и длительность испытаний. При этом задаются показатели досто-

верности результатов (доверительная вероятность) и их точность (предель-

наявеличина относительной погрешности оценки исследуемого показателя надежности).

Методы планирования разработаны для каждого из планов.

ПЛАН [NUN]

Для определения объема наблюдений (объема выборки N)при оценке средних показателей надежности (средняя наработка до отказа, средний ре-

сурс и т. п.) считаются известными следующие исходные данные:

– относительная ошибка 5 оценки соответствующего показателя на-

дежности;

односторонняя доверительная вероятность оценки ;

предполагаемый коэффициент вариации ;

вид закона распределения исследуемой случайной величины (нара-

ботка до отказа, ресурс, срок службы и т. п.).

Относительная ошибка 5 представляет собой меру точности оценки по-

казателя надежности и составляет

где П– оценка показателя надежности; П* – односторонняя доверительная граница показателя надежности (наиболее далеко отстоящая от П).

8

Относительную ошибку выбирают из ряда: 0,05; 0,1;15; 0,2; односто-

роннюю доверительную вероятность – из ряда: 0,8; 0,9; 0,95; 0,99.

Минимальный объем наблюдений Nдля оценки средних показателей надежности определяется следующим образом:

1 Для экспоненциального закона распределения с плотностью из выражения

(1)

где – квантиль 2– распределения с 2Nстепенями свободы, соответст-

вующая вероятности Это трансцендентное уравнение, допускающее только численные ре-

шения, которые табулированы (табл. 1). Прогнозируемая продолжительность испытаний tможет быть определена из выражения

гдеТ– ожидаемая средняя наработка до отказа; Q(t)– минимальная ве-

роятность отказа объекта за время испытаний.

2. Для распределения Вейбулла с плотностью по выражению(1). Реше-

ния уравнения (1) приведены в таблице 1.

Таблица 1– Объем наблюдений для распределения Вейбулла и экспоненциального распределения

 

 

N для плана [NUN]при распределении Вейбулла при раз-

 

 

 

 

 

личных значениях v

 

 

 

 

 

 

0,4

0,5

0,5

0,8

1

1,2

1,5

1,8

2

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

0,80

50

65

100

200

315

500

650

800

1000

0,90

100

200

250

500

650

1000

 

 

0,95

150

250

400

650

1000

 

0,99

315

500

800

1000

0,10

0,80

13

25

32

50

100

150

200

250

315

400

0,90

32

50

65

125

200

315

400

500

500

1000

 

 

0,95

50

80

100

200

400

650

800

800

800

1000

 

0,99

100

150

200

400

650

800

1000

0,15

0,80

6

10

15

25

40

80

80

125

125

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Окончание таблицы 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,90

15

25

32

65

80

150

200

250

315

500

 

0,95

25

10

50

100

150

200

315

100

500

800

 

0,99

40

65

100

200

315

500

800

1000

 

0,80

5

8

10

20

25

40

50

65

80

125

0,20

0,90

10

15

20

10

50

80

125

150

200

315

0,95

15

25

32

50

100

150

200

250

250

400

 

 

0,99

25

40

65

125

150

250

315

400

500

1000

3.Для нормального распределения с плотностью

(2)

где t -1 – квантиль распределения Стьюдента cN-1 степенями свободы, соот-

ветствующая вероятности р.

Решения уравнения (2) табулированы, и для определения N можно вос-

пользоваться таблице 2.

Таблица 2 – Объем наблюдений для нормального распределения

 

 

N для плана [NUN] при нормальном распределении при раз-

 

 

 

 

личных значениях v

 

 

 

 

0,10

0,15

 

0,20

 

0,25

0,30

 

0,80

4

6

 

13

 

20

25

0,05

0,90

8

15

 

25

 

40

65

0,95

13

25

 

40

 

65

100

 

 

 

 

0,99

25

50

 

100

 

150

200

 

0,80

3

 

5

 

8

10

0,10

0,90

3

5

 

8

 

13

15

0,95

5

8

 

13

 

20

25

 

 

 

 

0,99

8

15

 

25

 

32

50

 

0,80

 

3

 

4

5

0,15

0,90

3

 

4

 

6

8

0,95

3

5

 

6

 

10

13

 

 

 

 

0,99

5

8

 

13

 

15

25

 

0,80

 

 

3

0,20

0,90

 

4

 

5

6

0,95

4

 

5

 

6

8

 

 

 

 

0,99

4

6

 

8

 

10

15

10

Следует отметить, что испытания по плану [NUN] требуют значитель-

ного времени (особенно при экспоненциальном законе распределения) и ко-

личества изделий.

Число объектов наблюдений Nдля оценки у-процентных показателей надежности (или вероятности безотказной работы P(t))определяется по вы-

ражению

(3)

где– квантиль распределения Фишера с т и пстепенями свободы, соот-

ветствующая вероятности;

Для нахождения Nнеобходимы следующие исходные данные:

односторонняя доверительная вероятность ;

регламентированная вероятность у (или предполагаемое значение P(t));

установленное число отказов (или предельных состояний) r.

Решения уравнения (3) табулированы и приведены в таблице 3.

Если по результатам наблюдений за Nобъектами получено значение вероятности безотказной работы больше

Таблица 3Объем наблюдений для плана [NUг]

или

 

N для плана [NUг] при оценке -процентных показателей надежности при

 

 

 

 

различных значениях r

 

 

 

 

P(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

8

10

20

10

50

 

 

 

0,80

8

8

13

20

25

32

40

50

65

125

200

0,80

0,90

10

10

15

25

32

40

40

50

65

125

0,95

13

13

20

32

40

40

50

65

80

125

 

 

0,99

20

20

25

32

40

50

50

65

80

150

 

0,80

15

15

32

40

50

65

80

100

125

200

0,90

0,90

20

20

32

50

65

80

80

100

150

200

0,95

20

25

40

50

65

80

100

125

150

 

 

0,99

32

32

50

80

80

100

125

125

150

 

0,80

32

32

50

80

100

125

150

150

200

0,95

0,90

50

50

65

100

100

125

150

200

0,95

50

65

80

125

150

200

 

 

0,99

65

65

100

150

150

200

ПЛАН [NUТ]. Число объектов наблюдений Nдля оценки средних пока-

зателей надежности при нормальном распределении может быть определено по таблице 4 при следующих исходных данных: