РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ МЕТОДОМ ТИПОВЫХ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2019.02.053
Журнал Проблемы машиностроения
Издатель Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного Национальной академии наук Украины
ISSN 0131-2928 (print), 2411-0779 (online)
Выпуск Том 22, № 2, 2019 (июнь)
Страницы 53–59

 

Авторы

Л. И. Зевин, Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (61046, Украина, г. Харьков, ул. Пожарского, 2/10), e-mail: leonid.zevin@gmail.com

Г. Г. Кроль, Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (61046, Украина, г. Харьков, ул. Пожарского, 2/10)

 

Аннотация

Представлен метод, разработанный для расчетов показателей структурной надежности систем с большим числом элементов. Метод основывается на использовании типовых структурных схем, отражающих принципиальную схему связей между элементами. Показано, как путем пополнения и объединения типовых структур можно создавать графологические структуры для выполнения расчетов показателей надежности. Подход может быть использован при разработке алгоритмов и программ решения на ЭВМ задач, базирующихся на оценках структурной надежности систем. К числу таких задач, в частности, относятся: оценки безопасности атомных блоков, планирование их ремонтов, оценки надежности направленных систем транспортировки сред, оценки остаточных ресурсов технических объектов. Для их решения разработаны различные частные методы. Однако стандартизировать расчеты показателей надежности не представляется возможным в силу разнообразия систем и условий их функционирования. Представленный подход ориентирован на автоматизацию расчетов  показателей структурной надежности широкого класса технических систем. Он базируется на доказательстве существования алгоритма расчета на множестве типовых структурных схем. При этом предполагается, что на ЭВМ  распознаваемы образы типовых структур в составе графологических образов систем. Содержание задачи состоит в следующем. Дана техническая система. Требуется построить графологический образ и рассчитать показатель ее структурной надежности. Предлагаемый метод расчета основывается на представлении графологического образа системы в виде композиции графологических образов типовых структур, показатели надежности которых вычислимы. Они заменяются отдельными элементами с вычисленными значениями показателя надежности. Замены дают возможность упростить первоначальный графологический образ системы за счет сокращения общего числа элементов и вычислить показатель надежности системы. Процедура вычисления и замены продолжается до тех пор, пока в графологическом образе системы не останется одна типовая структура, для которой показатель надежности вычислим. Количество элементов в системе ничем не ограничено, поскольку процедура замен осуществляется последовательно до образования одной типовой структуры. Существенное ограничение в применении метода к расчету структурной надежности широкого спектра сложных технических систем обусловлено ограниченностью множества типовых структур. Однако такой банк типовых структур может быть создан и использоваться при разработке соответствующих расчетных программ.

 

Ключевые слова: алгоритм, система, структурная надежность, типовые схемы.

 

Полный текст: загрузить PDF

 

Литература

  1. Острейковский В. А. Теория надежности. М.: Высш. шк., 2003. 463 с.
  2. Гук Ю. Б. Анализ надёжности электроэнергетических установок. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 224 с.
  3. Нитушин В. Г. Надежность энергетических систем. М.: Высш. шк., 1984. 256 с.
  4. Рябинин И. А., Черкесов Г. Н. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем. М.: Радио и связь, 1981. 264 с.
  5. Черкесов Г. Н. Анализ надёжности сложных систем при помощи вероятностной логики. Основные вопросы теории и практики надёжности. Сб. тр. семинара научного совета по проблемам надёжности отделения механики и процессов управления АН СССР. М.: Сов. радио, 1980. 328 с.
  6. Половко А. М., Гуров С. В. Основы теории надежности. С. Пб.: БХВ-Петербург, 2006. 704 с.
  7. Вентцель Е. С. Исследование операций. М.: Сов. радио, 1972. 550 с.
  8. Зевин Л. И., Инкулис В. В., Зевин С. Л. Методика расчета и анализа структурной надежности блоков атомных станций. Проблемы машиностроения. 2002. Т. 5. № 2. С. 34–37.
  9. Зевин С. Л. Распознавание структурных схем в задачах моделирования надежности энергоустановок. Вестн. Нац. техн. ун-та “ХПИ”. 2002. Т. 3. № 9. С. 33–38.
  10. Обоскалов В. П. Проблемы расчета структурной надежности систем электроснабжения с использованием метода вероятностного эквивалентирования. Электричество. 2015. № 12. С. 4–12.
  11. Бурмутаев А. Е. Сложность моделирования интервальных оценок показателей структурной надежности электротехнических комплексов методом Монте-Карло. Вектор науки Тольяттин. ун-та. 2011. № 3 (17). С. 72–75.

 

Поступила в редакцию 29 марта 2019 г.

Принята в печать