1 Основы надежности ЛА Модели формирования параметрических отказов изделий АТ

2 Для исследования динамики изменения состояния объекта в процессе испытаний используют модели, которые устанавливают связь между вероятностными показателями состояния объекта и техническими характеристиками системы и параметрами условий испытаний.

3 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Наиболее перспективным для исследования надежности по результатам экспериментальных наблюдений является использование моделей, основанных на установлении взаимосвязи показателей надежности с параметрами, которые характеризуют поведение систем при разных режимах функционирования, влияния нагрузок, постепенных отказов систем.

4 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ При использовании моделей «параметр - поле допуска» в процессе испытаний фиксируются изменения параметров во времени, которые связывают с показателями надежности через условия работоспособности.

5 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Контроль сводится к сравнению текущих значений параметров со значениями установленных допусков.

6 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Процесс изменения параметров изделий АТ является случайным и зависит вот конструктивных особенностей изделий, влияния условий эксплуатации, неоднородности исходных материалов и других факторов.

7 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Осуществляя контроль, измерение и регистрацию параметров в некоторые фиксированные моменты времени строят функции плотности параметра и определяют их математическое ожидание mi(tj) и среднее квадратичное отклонение или поле рассеяния.

8 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Взаимосвязь функции плотности распределения времени до первого отказа f(t) с одномерными характеристиками плотности распределения (x,t) случайного процесса X(t) и границей поля допуска изображена на рисунке.

9 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Модель формирования функции плотности распределения наработки до отказа при изменении контролируемых параметров. m0m0 m1m1 m2m2 m3m3 m4m4 P вих f(t) t0t0 t1t1 t2t2 t3t3 t4t4 t5t5 (X i t 0 ) (X i t 1 ) (X i t 2 ) (X i t 3 ) (X i t 4 )

10 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Графическая модель дает наглядное представление физической сущности формирования функции плотности f(t) при постепенном изменении контролируемых параметров изделий, о нарушении работоспособности которых свидетельствует выход значения параметра за границы допуска.

11 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Надежность изделия связана с характеристиками процесса:

12 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ В каждом разрезе определяют значения Рвих и оценивают среднее значение функции плотности ср(t):

13 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ На основе наблюдения данных в каждом разрезе определяют математическое ожидание, среднее квадратичное отклонение и поле рассеяния:

14 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Характеристики и можно аппроксимировать простыми математическими выражениями:

15 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Определяют вероятность выхода параметра Рвих(t) за границы допуска в каждом разрезе:

16 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Определяют среднее значение функции плотности наработки изделий до отказа и потом строят графики изменения fcp(t) от наработки.

17 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ В условиях острого дефицита времени и недостаточной статистики отказов проводят выбор модели функции плотности наработки изделий до отказа fcp(t) на основе физического обоснования этой модели.

18 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Вероятностно-физические модели (DM-, DN- и -распределение) специально построены для описания отказов объектов на основании анализа физических процессов деградации, которые предопределяют отказы. В отличие от вероятностных моделей они являются физически обоснованными моделями, которые учитывают физическую природу отказов и разрешают для оценки надежности использовать характеристики физических явлений, которые формируют отказ объекта.

19 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Типичные модели случайных физических процессов деградации приведены на рисунке, где показана реализация определяющих параметров для совокупности однотипных объектов.

20 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ абв Х гр f(t) t Модели случайных процессов деградации и схем формирования распределения нароботки до отказа а – веерный процес ( -распределение); б – марковский монотонний процес (DM- распределение); в – марковский немонотонний процес (DN- распределение)

21 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Приведенные модели отвечают широкому классу физических процессов деградации (усталости, изнашивания, коррозии, старения и т.п.).

22 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Все внешние факторы, которые определяют надежность и связаны с конструкцией, свойствами используемых материалов, технологией изготовления, уровнем производства и эксплуатации, в конечном итоге влияют на наклон (среднюю скорость процессов деградации) и рассеяние реализаций, не изменяя схемы формализации и типа распределения.

23 Модели формирования параметрических отказов изделий АТ Тип распределения в схеме формализации, которая рассматривается, определяется характером физического процесса деградации. В частности, детерминированным, монотонным или немонотонным видом его реализаций.