Общие понятия о моделях надежности

Для решения задач по оценке надежности и прогнозированию работоспособности объекта необходимо знать вероятностные характеристики случайных событий, определяющих наступление отказов (или безотказности), т.е. иметь математическую модель, которая представлена аналитическими выражениями таких показателей как P(t) или f(t) или (t). Основной путь для получения модели состоит в проведении испытаний, вычислении статистических оценок и их аппроксимации аналитическими функциями.

Предварительно определим, как изменяется безотказность объектов при их эксплуатации, что позволит классифицировать модели и установить возможности их применения.

Опыт эксплуатации показывает, что изменение ИО (t) подавляющего большинства объектов описывается U – образной кривой (рис. 5.1).

Рис. 5.1

Кривую можно условно разделить на три характерных участка:

первый – период приработки,

второй – период нормальной эксплуатации,

третий – период старения объекта.

Период приработки объекта имеет повышенную ИО, вызванную приработочными отказами, обусловленными дефектами производства, монтажа, наладки. Иногда с окончанием этого периода связывают гарантийное обслуживание объекта, когда устранение отказов производится изготовителем.

В период нормальной эксплуатации ИО уменьшается и практически остается постоянной, при этом отказы носят случайный характер и появляются внезапно, прежде всего из-за несоблюдения условий эксплуатации, случайных изменений нагрузки, неблагоприятных внешних факторов и т. п. Именно этот период соответствует основному времени эксплуатации объекта.

Возрастание ИО относится к периоду старения объекта и вызвано увеличением числа отказов от износа, старения и других причин, связанных с длительной эксплуатацией.

Вид аналитической функции, описывающей изменение показателей надежности P(t), f(t) или (t), определяется законом распределения случайной величины, который выбирается в зависимости от свойств объекта, его условий работы и характера отказов.