ĆWICZENIE 5 BADANIE WYBRANYCH STRUKTUR NIEZAWODNOŚCIOWYCH

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ĆWICZENIE 5 BADANIE WYBRANYCH STRUKTUR NIEZAWODNOŚCIOWYCH"

Konrad Czyż
7 lat temu
Przeglądów:

1 ĆWICZEIE 5 BADAIE WYBAYCH STUKTU IEZAWODOŚCIOWYCH Cl ćwczna: lustracja praktyczngo sposobu wyznaczana wybranych wskaźnków opsujących nzawodność typowych struktur nzawodnoścowych. Przdmot ćwczna: wrtualn modl struktur nzawodnoścowych. arzędza wspomagając ralzację ćwczna: komputrowy program LOS-0L.PAS umożlwający badan nzawodnośc obktów o wybranych strukturach nzawodnoścowych. 5.. Podstawy tortyczn założna ozpatrzmy 4 przykładow obkty ksploatacj o typowych strukturach nzawodnoścowych. OBIEKT Struktura obktu jst jdnolmntowa jak na ys.5.. ys.5.. Obkt o strukturz jdnolmntowj Załóżmy, ż prawdopodobństwo nuszkodzna sę tgo lmntu ma znaną postać rozkładu wykładnczgo: λ t (t) (5.) gdz: ntnsywność uszkodzń lmntu (jst to wskaźnk charaktryzujący nzawodność obktu - a równoczśn jst to paramtr rozkładu wykładnczgo). Przyjmjmy ponadto, ż: = = const; oraz, ż wartość n jst znana. Wartość wskaźnka ntnsywnośc uszkodzń obktu w przypadku wykładnczgo rozkładu prawdopodobństwa nuszkadzalnośc obktu (tj. prawdopodobństwa pozostawana obktu w stan zdatnośc) wyznaczyć można z zalżnośc: λ (5.) gdz: T u wartość oczkwana czasu do uszkodzna obktu. Tu

2 OBIEKT Obkt składa sę z szrgowo połączonych lmntów jak na ys.5.. Obkt tn przdstawa szrgową strukturę nzawodnoścową. Oznacza to, ż obkt jst tylko wtdy zdatny, gdy wszystk jgo lmnty są zdatn. 3 ys. 5.. Obkt o szrgowj strukturz nzawodnoścowj Prawdopodobństwo nuszkadzalnośc dla takgo obktu zapsujmy w postac: Sz λ t λ t λ t λ t λ λ λ t t t t t (5.3) gdz: ntnsywność uszkodzń lmntu. Można wykazać, ż równż w przypadku takgo obktu wartość oczkwana czasu do uszkodzna moż być wyznaczona z zalżnośc: TuSz (5.4) Σ λ Jśl przyjmmy, ż: λ λ λ λ to otrzymujmy: Sz λt λt (t) oraz TuSz (5.5) λ Badany w ćwcznu obkt jst -lmntowy o strukturz jak na ys.5.3. Elmnty składow obktu mają jdnakow właścwośc nzawodnoścow, tak sam jak w obkc. ys.5.3. Obkt o strukturz szrgowj, dwulmntowj Zatm dla = mamy: Sz λt λt (t) oraz T usz (5.6) λ OBIEKT 3 Obkt 3 składa sę z równolgl połączonych lmntów jak na ys.5.4. Obkt tn przdstawa równolgłą strukturę nzawodnoścową z rzrwą obcążoną. Obkt jst wtdy zdatny, gdy co najmnj jdn jgo lmnt jst zdatny. Zauważmy, ż w tym przypadku wszystk lmnty pracują od początku funkcjonowana obktu.

3 ys Obkt o równolgłj strukturz nzawodnoścowj z rzrwą obcążoną Prawdopodobństwo nuszkadzalnośc dla takgo obktu zapsujmy w postac: Obc Jśl przyjmmy, ż: λ t t t t λ t λ t λ t λ t ; t 0 (5.7) λt λ λ λ to otrzymujmy: (t) (5.8) Wartość oczkwaną czasu do uszkodzna obktu o strukturz równolgłj obcążonj wyznaczyć można z następującgo wyrażna: T uobc 0 Obc (t)dt λ 0 Obc λ t 0,577 ln T u dt (5.9) gdz: λ ntnsywność uszkodzń lmntu ; T u - wartość oczkwana czasu do uszkodzna lmntu. Obkt będący przdmotm ćwczna posada -lmntową strukturę jak na ys.5.5. ys.5.5. Obkt o strukturz równolgłj, dwulmntowj z rzrwą obcążoną Elmnty obktu posadają jdnakow właścwośc nzawodnoścow, tak sam jak lmnt obktu. Zatm dla = : 3

4 T uobc,5,5 λt,5 Tu oraz Obc(t) (5.0) λ λ OBIEKT 4 Obkt 4 składa sę z równolgl połączonych lmntów, tak jak na ys.5.6. Obkt tn przdstawa równolgłą strukturę nzawodnoścową z rzrwą nobcążoną. Obkt jst wtdy zdatny, gdy co najmnj jdn jgo lmnt jst zdatny. Zauważmy, ż w tym przypadku funkcjonowan obktu rozpoczyna sę od uruchomna -go lmntu (podstawowgo). Pozostał lmnty początkowo n pracują. Po uszkodznu prwszgo lmntu zostaj uruchomony drug lmnt (rzrwowy), po jgo uszkodznu następny, td. Zakładamy, ż przłączna odbywają sę nzawodn. ys Obkt o równolgłj strukturz nzawodnoścowj z rzrwą nobcążoną Wartość oczkwana czasu do uszkodzna obktu wynos: Tuobc Tu Tu Tu (5.) a prawdopodobństwo nuszkodzna sę obktu do chwl t: 3 λt λt λt λt obc t λt...! 3!! (5.) Obkt, który jst przdmotm ćwczna posada -lmntową strukturę, jak na ys.5.7. ys.5.7. Obkt o strukturz równolgłj, dwulmntowj z rzrwą nobcążoną Elmnty obktu mają jdnakow właścwośc nzawodnoścow, tak sam jak lmnt w obkc. Zatm dla = : T oraz λt uobc Tu obc t λt (5.3) 4

5 5.. Ops stanowska laboratoryjngo Ćwczn ma charaktr badań symulacyjnych prowadzonych na komputrz PC przy użycu programu oblcznowgo LOS-0L.pas. zbędn nformacj użytkow wyśwtlan są na kran komputra Zadan laboratoryjn alży przprowadzć badana nzawodnośc obktów lktroncznych o strukturach jak w obktach,, 3 4 a wynk wpsać do tabl 5.. Zachować następując warunk badań: - zbór tworzący badaną próbę zawra lmntów; - lmntów uszkodzonych n zastępuj sę nowym; - badan trwa do chwl uszkodzna sę wszystkch lmntów w prób; - całkowty czas badana wynos T b jdnostk umownych czasu (np. godz.). Czas tn nalży podzlć na m = 0 jdnakowych przdzałów o długośc: Δt = Δt = T b /m; ( =,,..., m). Każdmu przdzałow nalży przyporządkować następując, bżąc czasy trwana próby: czas t p lczony od chwl rozpoczęca ksprymntu do początku przdzału Δt ; czas tn okrśla wyrażn: t 0 dla, p t dla ts k t p k t k dla czas t s lczony od chwl rozpoczęca ksprymntu do środka przdzału Δt ; czas tn okrśla wyrażn: t s, t k t dla W ksprymnc symulacyjnym nalży wyznaczyć: lczbę n k lmntów uszkodzonych w każdym przdzal czasowym Δt.; lczbę lmntów n, któr uszkodzły sę od chwl rozpoczęca badana do początku przdzału Δt, na podstaw wyrażna: n 0 dla, n k n k dla a podstaw wynków ksprymntów oblczyć dla obktów o badanych strukturach: prawdopodobństwo nuszkadzalnośc (w funkcj czasu, tu jst to równoznaczn z numram przdzałów obsrwacj): n n t s (5.4) prawdopodobństwo uszkadzalnośc (w funkcj czasu): n Q t s (5.5) 5

6 częstość uszkodzń (w funkcj czasu): f t s n t (5.6) współczynnk ntnsywnośc uszkodzń: n ts (5.7) n t śrdn czas do prwszgo uszkodzna: Tu Wynk badań oblczń umścć w tabl 5.. m n t s (5.8) Tabla 5.. OBIEKT 4 f n n OBIEKT 3 f n n OBIEKT f n n OBIEKT f n n CZAS t p t s

7 Oznaczna: - numr przdzału; t p - czas do początku przdzału ; t s - czas do środka przdzału ; n lczba uszkodzń w przdzal ; n lczba uszkodzń do początku przdzału ; nuszkadzalność; f częstość uszkodzń; ntnsywność uszkodzń 5.4. Uwag końcow W wynku wykonana ćwczna nalży przdstawć sprawozdan, któr pownno zawrać: wynk pomarów (tabla 5.); wykrsy wyznaczonych wskaźnków nzawodnoścowych w funkcj czasu pracy obktów; wnosk z przprowadzonych badań dyskusj. Przygotowan do ćwczna pownno objmować zapoznan z trścą rozdzału 3 rozdzału 4 oraz Dodatku (Przykłady oblczana wskaźnków charaktrystyk nzawodnośc) podręcznka: L. Będkowsk, T. Dąbrowsk Podstawy ksploatacj, cz.. Podstawy nzawodnośc ksploatacyjnj, Wyd. WAT Zagadnna kontroln. Wymń podstawow struktury nzawodnoścow.. Co oznacza trmn struktura nzawodnoścowa? 3. Jak jst różnca mędzy strukturą nzawodnoścową a na przykład konstrukcyjną, funkcjonalną czy dagnostyczną? 4. Po co stosuj sę różn, złożon struktury nzawodnoścow? 5. Co to jst nuszkadzalność obktu? 6. Jak jst zwązk mędzy nuszkadzalnoścą (t) a ntnsywnoścą uszkodzń obktu λ(t)? 7. Jak można wyznaczyć wartość oczkwaną czasu do uszkodzna T u obktu ksploatacj? 8. Jaką zalżność przdstawa wzór Wnra? 9. W przypadku jakch obktów jakch uszkodzń można przyjmować, ż gęstość prawdopodobństwa czasu zdatnośc posada charaktr rozkładu wykładnczgo? 0. Jaka jst różnca w aspkc nzawodnośc mędzy obktm o strukturz równolgłj nobcążonj a równolgłj obcążonj? 7

Podobne dokumenty

BADANIE WYBRANYCH STRUKTUR NIEZAWODNOŚCIOWYCH

BADANIE WYBRANYCH STRUKTUR NIEZAWODNOŚCIOWYCH ZAKŁAD EKSPLOATACJI SYSTEMÓW ELEKTOICZYCH ISTYTUT SYSTEMÓW ELEKTOICZYCH WYDZIAŁ ELEKTOIKI WOJSKOWA AKADEMIA TECHICZA ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------