Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Представление суперпозиции двух технических систем с помощью центра тяжести функции плотности распределения


https://doi.org/10.21683/1729-2646-2018-18-1-14-19

Полный текст:


Аннотация

Цель. В практике расчета и анализа надежности встречаются технические системы, модель надежности которых трудно или вовсе невозможно адекватно описать набором последовательных и параллельных связей и соответствующим математическим аппаратом умножения вероятностей. В статье исследуется способ моделирования надежности высокоинтегрированных систем с помощьюанализа положения центра тяжести функции плотности распределения времени безотказной работыf(t). Настоящая работа является продолжением большого исследования, посвященного анализу свойств центра тяжести функции плотности распределениявысокоинтегрированных технических систем. В первой части было выяснено, что центр тяжести позволяет оценить уровень взаимовлияния между подсистемами мехатронной системы и определить их влияние на общий уровень надежности изделия в целом, где основным критерием являлась близость частного центра тяжести функции плотности каждой подсистемы к общему осредненному центру тяжести всей системы. В настоящей работе предполагается, что средний центр тяжести для композиции функций плотности составных частей изделия не зависит от способа их соединения в модели надежности и, тем самым, может быть использован как условный показатель безотказности для систем с нечеткими структурно-функциональными связями.

Методы. Исследование базируется на работе с графиками функций плотности распределения времени безотказной работы для условных компонентов сложной технической системы, таких как электроника, механика и программное обеспечение. Различная физическая природа частей системы отражена через вариацию параметров закона распределения Вейбулла-Гнеденко. Для простоты расчета и представления результатов анализ проводится не комплексно для 3-х компонентов, а попарно. Для каждой пары подсистем выполняется расчет и построение функций плотности как для отдельного компонента, так и в случае их последовательного и параллельного соединения. Затем для каждого расчетного случая строится центр тяжести соответствующих функций плотности с последующим построением и сравнением осредненных графиков.

Результаты. Основное наблюдение по результатам анализа графиков – средний центр тяжести, полученный из двух частных центров тяжести функций плотности распределения единичных систем (Механика, Электроника, ПО), имеет высокую корреляцию (более 0,99) и почти совпадает со средним центром тяжести, полученным из двух частных центров тяжести последовательного и параллельного соединения соответствующих пар систем каждого расчетного случая.

Выводы. Результаты исследования являются очередным аргументом в пользу того, что средний центр тяжести для композиции функций плотности распределения различных систем является эквивалентом их суперпозиции и может использоваться как условный осредненный (или нечеткий) измеритель общего уровня надежности высокоинтегрированных сложных технических систем, структурно–функциональную модель надежностикоторых затруднительно представить набором последовательных и параллельных связей и соответствующим математическим аппаратом умножения вероятностей. 


Об авторах

Е. П. Сороколетов
ГК «Би Питрон»; Санкт-Петербургский Национальный Исследовательский Университет Информационных Технологий, Механики и Оптики
Россия

руководитель направления отказобезопасность

аспирант кафедры приборостроения 



К. Н. Войнов
Санкт-Петербургский Национальный Исследовательский Университет Информационных Технологий, Механики и Оптики
Россия

доктор технических наук, профессор, академик 



Список литературы

1. Сороколетов Е.П., Войнов К.Н. Исследование поведения центра тяжести плотности распределения времени безотказной работы сложных технических систем при резервировании. Надежность. 2016;16(4):3-10. DOI:10.21683/1729-2646-2016-16-4-3-10.

2. Войнов К.Н. Прогнозирование надёжности механических систем. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978. – 208 с.

3. Рябинин И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. СПб. : Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2007. – 276 с.

4. Chang J.R., Liao S.H. The reliability of general vague fault-tree analysis of weapon systems fault diagnosis // Soft Computing. 2006. №10. P.531-542.

5. Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности - БХВ-Петербург – 2006 – 702 с.

6. SAE ARP4761 Guidelines and Methods for Conducting the Safety Assessment Process on Civil Airborne Systems and Equipment, - SAE International – PA, 1996.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Сороколетов Е.П., Войнов К.Н. Представление суперпозиции двух технических систем с помощью центра тяжести функции плотности распределения. Надежность. 2018;18(1):14-19. https://doi.org/10.21683/1729-2646-2018-18-1-14-19

For citation: Sorokoletov E.P., Voynov K.N. Representation of superposition of two technical systems with a density function centroid. Dependability. 2018;18(1):14-19. (In Russ.) https://doi.org/10.21683/1729-2646-2018-18-1-14-19

Просмотров: 155

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-2646 (Print)
ISSN 2500-3909 (Online)