Контрольнаяработа
Предмет«Надежность технических систем и техногенный риск»
Вариант 9
Выполнил студент________________
Проверил________________________
Владивосток
2011г.
Содержание
1.Опишите взаимосвязь надежности и качества объекта
2.Что понимается под ресурсными испытаниями и с какой целью они проводятся
3.Опишите достоинства и недостатки «дерева событий/>
Списокиспользованной литературы
1. Опишитевзаимосвязь надежности и качества объекта
Делениесистемы на элементы — процедура условная и производится на том уровне, накотором удобно ее рассматривать для решения конкретной задачи. Например, можнорассматривать генератор, трансформатор блочных станций как отдельные элементы,но иногда их удобно объединить в один элемент. Условность подразделения системына элементы состоит еще и в том, что любой элемент, в свою очередь, можетрассматриваться как система. Например, воздушная линия электропередачи (ВЛ)состоит из таких элементов, связанных определенным образом, как гирляндыизоляторов, опоры, фундаменты, провода, тросы, заземлители и т. д.
В связи сэтим, рассматривая многие свойства и характеристики элементов и систем, в техслучаях, где нет необходимости подчеркивать свойства, присущие только системамили только элементам, будем говорить об объектах. В качестве объекта могутрассматриваться система, подсистема или элемент.
Объект – это предмет определенного целевого назначения,рассматриваемый в периоды проектирования, производства, эксплуатации, изучения,исследования и испытаний на надежность. Объектами могут быть системы и ихэлементы, в частности технические изделия, устройства, аппараты, приборы, ихсоставные части, отдельные детали и т.д.
Первичным поотношению к понятию «надежность» является понятие «качество».
Качество объекта — совокупность свойств и признаков, определяющих егопригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с егоназначением, и выражающая его специфику и отличие от других объектов.
Надежность– это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значениявсех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции взаданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта,хранения и транспортирования.
Общейхарактеристикой показателей надёжности является то, что они имеют вероятностнуюприроду и характеризуют вероятность наступления определённого события иливыполнения заданных требований. Возможны оценки надёжности средним значениемконтролируемой случайной величины (СВ), дополненным доверительными границами.
Оценкинадёжности дают достаточно полное представление о качестве (эффективности)функционирования технического объекта (системы) в определённых условияхэксплуатации – нормальных условиях. Однако, при эксплуатации электрическойсети, хотя и редко, возможны опасные воздействия на элементы сети, непредусмотренные условиями нормальной эксплуатации и приводящие к чрезвычайнымситуациям. В качестве примера можно привести известные случаи массовогоповреждения ВЛ на обширной территории из-за воздействий гололёдно-ветровыхнагрузок на провода и конструкции опор, превосходящих проектные. Высокавероятность террористических актов и случаев вандализма против объектовэлектроэнергетики, нельзя исключить из рассмотрения военные конфликты идействия.
2. Чтопонимается под ресурсными испытаниями и с какой целью они проводятся?
Дляполучения количественных показателей производственной надежности проводятсяиспытания на долговечность и испытания для определения гамма-процентногоресурса. Это фактически ресурсные испытания, они являются весьма трудоемкими,продолжительными (до 100 тыс. ч) и связаны с большими экономическими затратами.К примеру, для проведения испытаний изделий с наработкой в 10 тыс. ч требуется1,5—2 календарных года. По количественным показателям надежности, полученным врезультате ресурсных испытаний, судят о повышении производственной надежностивыпускаемых изделий. Но так как количественное значение показателяпроизводственной надежности может — быть получено только через длительноевремя, исчисляемое многими месяцами и даже годами, результаты ресурсныхиспытаний не могут служить основанием для забракования выпускаемой в данныйпериод времени продукции. Однако изготовитель обязан проводить анализотказавших в процессе испытаний изделий и на его основе разрабатыватьнеобходимые мероприятия по устранению недочетов.
Ресурсныеиспытания проводят для определения ресурса надежности объекта. Они являютсялибо продолжением испытаний на долговечность, либо самостоятельнымииспытаниями.
Ресурсныеиспытания проводят, как правило, в режимах и условиях, установленных дляиспытаний на долговечность. В процессе ресурсных испытаний измеряют параметры(критерии годности) через определенные интервалы времени и регистрируют времяпоявления отказов. Испытания проводят до определенного количества отказов,установленного программой. Ресурсные испытания — испытания на долговечность,проводимые для определения или оценки технического ресурса продукции.
Наэтапе опытно-конструкторской работы и при модернизации конструкции илитехнологии целесообразно проводить ресурсные испытания, включающие в себяиспытания на долговечность, сохраняемость и периодические испытания изделий,проводимые с целью оценки качества и надежности изделий при сравнении различныхконструктивно-технологических решений в процессе модернизации изделий.
Наосновании ресурсных испытаний принимается решение по улучшению качества иповышению надежности;
3. Опишитедостоинства и недостатки «дерева событий»?
надежность ресурсный испытание модернизация
Анализпричин промышленных аварий показывает, что возникновение и развитие крупныхаварий, как правило, характеризуется комбинацией случайных локальных событий,возникающих с различной частотой на разных стадиях аварии (отказы оборудования,человеческие ошибки при эксплуатации/проектировании, внешние воздействия, разрушение/разгерметизация,выброс/ утечка, пролив вещества, испарение, рассеяние веществ, воспламенение,взрыв, интоксикация и т.д.). Для выявления причинно-следственных связей междуэтими событиями используют логико-графические методы деревьев отказов исобытий. Модели процессов в человеко-машинных системах должны отражать процесспоявления отдельных предпосылок и развития их в причинную цепь происшествия ввиде соответствующих диаграмм причинно-следственных связей – диаграмм влияния.Такие диаграммы являются формализованными представлениями моделируемыхобъектов, процессов, целей, свойств в виде множества графических символов(узлов, вершин) и отношений – предполагаемых или реальных связей между ними.Широкое распространение получили диаграммы в форме потоковыхграфов (графовсостояний и переходов), деревьев событий (целей,свойств) и функциональных сетей различногопредназначения и структуры.
Основныедостоинства: сравнительная простота построения; дедуктивный характер выявленияпричинно-следственных связей исследуемых явлений; направленность на ихсущественные факторы; легкость преобразования таких моделей; наглядностьреакции изучаемой системы на изменение структуры; декомпозируемость «дерева» ипроцесса его изучения; возможность качественного анализа исследуемых процессов;легкость дальнейшей формализации и алгоритмизации; приспособленность кобработке на средствах ВТ; доступность для статистического моделирования иколичественной оценки изучаемых явлений, процессов и их свойств.
Созданиедерева заключается в определении его структуры: а) элементов – головногособытия (происшествия) и ему предшествующих предпосылок; б) связей между ними –логических условий, соблюдение которых необходимо и достаточно для еговозникновения.
Напрактике обычно используют обратную или прямую последовательностьвыявленияусловий возникновения конкретных происшествий или аварийности и травматизма вцелом: а) от головного события дедуктивно котдельным предпосылкам, либо б) от отдельных предпосылок индуктивнокголовному событию.
Изанализа структуры диаграммы влияния следует, что основными ее компонентамислужат узлы(вершины)и связи(отношения)между ними. В качестве узлов обычно подразумеваются простейшие элементымоделируемых категорий (переменные или константы) – события, состояния,свойства, а в качестве связей – активности, работы, ресурсы и другиевзаимодействия. Отношения или связи между переменными или константами в узлахдиаграммы графически представляются в виде линий, называемых дугами или ребрами.
Каждыедва соединенных между собой узла образуют ветвь диаграммы. В тех случаях, когдаузлы связаны направленными дугами таким образом, что каждый из них являетсяобщим ровно для двух ветвей, возникают циклы илипетли.Переменные в узлах характеризуются фреймами данных– множеством выходов (значений, принимаемых переменными, неизменных во времении между собой не пересекающихся) и условными распределениями вероятностейпоявления каждого из них.
Идеяпрогнозирования размеров ущерба от происшествий в человеко-машинных системахоснована на использовании деревьев специального типа (деревьевисходов)– вероятностных графов. Их построение позволяет учитывать различные вариантыразрушительного воздействия потоков энергии или вредного вещества,высвободившихся в результате происшествия.
Спомощью предварительно построенных диаграмм – графов, сетей, и деревьев могутбыть получены математические модели аварийности и травматизма.
Висследовании безопасности широкое распространение получили диаграммы влиянияветвящейся структуры, называемые «деревом» событий (отказов, происшествий). Деревомсобытийназывают не ориентированный граф, не имеющий циклов, являющийся конечным исвязным. В нем каждая пара вершин должна быть связанной (соединенной цепью),однако все соединения не должны образовывать петель (циклов), т.е. содержатьтакие маршруты, вершины которых одновременно являются началом одних и концомдругих цепей.
Структурадеревапроисшествий обычно включает одно, размещаемое сверхунежелательное событие – происшествие (авария, несчастный случай, катастрофа),которое соединяется с набором соответствующих событий – предпосылок (ошибок,отказов, неблагоприятных внешних воздействий), образующих определенные их цепиили «ветви». «Листьями» на ветвях дерева происшествий служат предпосылки –инициаторы причинных цепей, рассматриваемые как постулируемые исходные события,дальнейшая детализация которых не целесообразна. В качестве узлов деревапроисшествий могут использоваться как отдельные события или состояния, так илогические условия их объединения (сложения или перемножения).
Данныйметод, как и любой другой, обладает определенными достоинствами и недостатками.Так, например, метод дает представление о поведении системы, но требует отспециалистов по надежности глубокого понимания системы и конкретногорассмотрения каждый раз только одного определенного отказа; помогает дедуктивновыявлять отказы; дает конструкторам, пользователям и руководителям возможностьнаглядного обоснования конструктивных изменений и анализа компромиссных решений;позволяет выполнять количественный и качественный анализ надежности; облегчаетанализ надежности сложных систем.
Вместес тем реализация метода требует значительных затрат средств и времени. Крометого, полученные результаты трудно проверить и трудно учесть состояниячастичного отказа элементов, поскольку при использовании метода, как правило,считают, что система находится либо в исправном состоянии, либо в состоянииотказа. Существенные трудности возникают и при получении в общем случае аналитическогорешения для деревьев, содержащих резервные узлы и восстанавливаемые узлы сприоритетами, не говоря уже о тех значительных усилиях, которые требуются дляохвата всех видов множественных отказов.
Списокиспользованной литературы
1. ГОСТ27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия, термины и определения.
2. БеляевЮ.К. и др. Надежность технических систем. Справочник. – М.: Радио и связь,1985.
3. Безопасностьжизнедеятельности./Под ред. С.В.Белова. 2-е изд. — М.: Высшая школа, 1999.
4. ВетошкинА.Г., Марунин В.И. НАДЕЖНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ. /Под ред.доктора технических наук, профессора, академика МАНЭБ А.Г.Ветошкина – Пенза:Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2002г.
5. В.С. Малкин «Надежность технических систем и техногенный риск» Издательство: Феникс,2010 г.
6. http://www.obzh.ru/nad/- электронное учебное пособие