Методы расчета показателей надежности сжат

• Название: Методы расчета показателей надежности сжат
• Дата: 23.12.2022
• Размер: 0.5 Mb.
• Имя файла: Gotovaya_kursovaya.docx
• Тип: Курсовая; #861300
• страница: 7 из 8

3.5 Топологический метод расчета надежности резервированных систем

Исходные данные приведены в таблице 11:

Количество ремонтных бригад -2 ;

Вид резервирования – раздельное;

Таблица 11.

	Тв1= 2ч	Элемент 1, постоянн. m1=3
	Тв2=10ч	Элемент 2, нет. m2=0
	Тв3=2ч	Элемент 3, постоянн. .m3=3

Рис.9 Структурная схема



Интенсивность отказа после резервирования

Для 1-го эл:









Для 2-го эл:



Для 3-го эл:









Интенсивность переходов







Для 1-го элемента:





Для 2-го элемента:



Для 3-го элемента:





Находим наработку на отказ дублированного элемента 1:



Учитывая экспоненциальный закон распределения интенсивностей переходов, найдём интенсивность отказа дублированных элементов:

Для 1-го элемента:



Для 2-го элемента:

Тн2=0=>

Для 3-го элемента:





Найдём время наработки на отказ системы резервирования:



Выйгрыш в надёжности по времени наработки на отказ:

3.6 Расчет эксплуатационной надежности СЖАТ

Воздействие различных внешних факторов на устройства и системы ЖАТ в процессе эксплуатации оказывает в целом влияние на надежность и безопасность изделия. Особенно критичны к внешним факторам изделия, в состав которых входят микроэлектронные и микропроцессорные устройства.

В общем случае, значение эксплуатационной интенсивности отказов ЭРИ рассчитывают по математическим моделям, имеющим вид:

, где

-исходная интенсивность отказов типа ЭРИ, приведенная к условиям;

-электрическая нагрузка равна номинальной;

-температура окружающей среды t= ;

При расчете суммарной интенсивности отказов аппаратуры применяют дополнительно два коэффициента: - учитывает наличие амортизации аппаратуры и - учитывает качество обслуживания. Для СЖАТ берется и .

Рассмотрим расчет эксплуатационной интенсивности отказов для интегральных микросхем.

Пусть задана функция:



Для того, чтобы построить схему на микросхемах, выберем их необходимый тип и марку.

К155ЛН1.

Микросхемы представляют собой 6 логических элементов НЕ. Содержат 72 интегральных элемента.

1,3,5,9,11,13 - входы;
2,4,6,8,10,12 - выходы.

Электрические параметры:
- Напряжение питания .......... 4,75 - 5,25 В
- Входное напряжение низкого уровня .......... < 0,4 В
- Входное напряжение высокого уровня .......... > 2,4 В
- Входной ток низкого уровня .......... < 16 мА
- Выходной ток высокого уровня .......... < -0,8 мА
- Емкость нагрузки .......... < 15 пФ
- Длительность фронта и среза входного импульса    < 150 нс 
- Температура окружающей среды:   - КМ155 ......... - 45 + 85 °С

КМ155ЛЛ1.

Микросхемы К155ЛЛ1, КМ155ЛЛ1 (7432) представляют собой четыре логических элемента 2ИЛИ.

1,2,4,5,9,10,12,13 - входы;
3,6,8,11 - выходы.

Электрические параметры:
- Напряжение питания .......... 4,75 - 5,25 В
- Входное напряжение низкого уровня .......... < 0,4 В
- Входное напряжение высокого уровня .......... > 2,4 В
- Входной ток низкого уровня .......... < 16 мА
- Выходной ток высокого уровня .......... < -0,8 мА
- Емкость нагрузки .......... < 15 пФ
- Длительность фронта и среза входного импульса    < 150 нс 
- Температура окружающей среды:   - КМ155 ......... - 45 + 85 °С

К155ЛИ1

Микросхемы представляют собой 4 двухвходовых логических элемента 2И. Содержат 72 интегральных элемента.

1,2,4,5,9,10,12,13 - входы;
3,6,8,11 - выходы.

Электрические параметры:
- Напряжение питания .......... 4,75 - 5,25 В
- Входное напряжение низкого уровня .......... < 0,4 В
- Входное напряжение высокого уровня .......... > 2,4 В
- Входной ток низкого уровня .......... < 16 мА
- Выходной ток высокого уровня .......... < -0,8 мА
- Емкость нагрузки .......... < 15 пФ
- Длительность фронта и среза входного импульса    < 150 нс 
- Температура окружающей среды:   - КМ155 ......... - 45 + 85 °С

В таблице 12 приведен список, используемых микросхем в работе.

Таблица 12

Обозначение	Функциональное назначение
КМ155ЛИ1	Представляют собой 4 логических элемента 2И
КМ155ЛЛ1	Представляет собой 4 логических элемента 2ИЛИ
КМ155ЛЕ1	Представляет собой 6 логических элементов ИЛИ НЕ

Рисунок 9

Интегральные микросхемы серии К155 относятся к цифровым, поэтому (исходя из таблицы в методическом пособии) эксплуатационная надежность рассчитывается по следующей формуле:



Значения коэффициента Ксл, учитывающего сложность ИС и температуру окружающей среды, рассчитывается:



Значения коэффициентов А и В указаны в таблице 4 методических указаний.



Значение коэффициента ,учитывающего снижение максимальных значений напряжения питания принято выбрать 1.

Коэффициент при использовании ИС в стационарной аппаратуре в лабораторных условиях принято выбрать 1,0.

Коэффициент приемки для приемки 5 равен 1.

Значение коэффициента , учитывающего степень освоенности технологического процесса принято 1.

Значение по заданию варианта равно 0,0003 .

Подставив все значения, получим:

Значение коэффициента Кис, учитывающего степень освоенности технологического процесса, в большинстве случаев принимается равным 1.



Расчет надежности соединений

Математическая модель для расчета эксплуатационной интенсивности отказов соединений имеет вид:



Базовые значения интенсивности отказов для различных видов соединений приведены в таблице 8 методических указаний.

В таблице 2 определяется составляющая модели.

Таблица 13

Составляющие	Определение	Значение
	Базовое значение интенсивности отказов.	0,0003 1/ч
	Коэффициент жесткости условий эксплуатации.	1
	Количество соединений одного вида	36
n	Количество соединений в устройстве	36

Из этого следует, что:

1/ч.

При условии того, что любой отказ микросхемы приводит к отказу всего устройства, то:



1/ч.