BADANIE WYBRANYCH STRUKTUR NIEZAWODNOŚCIOWYCH

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "BADANIE WYBRANYCH STRUKTUR NIEZAWODNOŚCIOWYCH"

Zdzisław Kurowski
6 lat temu
Przeglądów:

1 ZAKŁAD EKSPLOATACJI SYSTEMÓW ELEKTOICZYCH ISTYTUT SYSTEMÓW ELEKTOICZYCH WYDZIAŁ ELEKTOIKI WOJSKOWA AKADEMIA TECHICZA PODSTAWY EKSPLOATACJI SYSTEMÓW ĆWICZEIE LABOATOYJE 5 BADAIE WYBAYCH STUKTU IEZAWODOŚCIOWYCH. arzędza wspomagając ralzację ćwczna: kompurowy program Uszkodzna.x umożlwający badan nzawodnośc obków o wybranych srukurach nzawodnoścowych. 2. Przdmo ćwczna: wrualn modl srukur nzawodnoścowych. 3. Cl ćwczna: wyznaczn wybranych funkcj wskaźnków nzawodnoścowych dla ypowych srukur nzawodnoścowych Warszawa 208

2 . PODSTAWY TEOETYCZE I ZAŁOŻEIA Ćwczn pośwęcon js prakycznmu wyznaczanu wskaźnków nzawodnoścowych obków o ypowych srukurach nzawodnoścowych. OBIEKT S Obk S ma najprosszą srukurę, zawra jdn lmn jak na ys.. ys.. Obk o srukurz jdnolmnowj Zakładamy, ż prawdopodobńswo nuszkodzna sę (czyl prawdopodobńswo zachowana sanu zdanośc) go lmnu ma znaną posać rozkładu wykładnczgo: λ () () gdz: nnsywność uszkodzń (paramr rozkładu wykładnczgo). Przyjmjmy, ż: = cons; oraz, ż warość n js znana. Dla rozkładu wykładnczgo: λ (2) T u gdz: OBIEKT S2 T u warość oczkwana czasu do uszkodzna sę obku. Obk S2 składa sę z równolgl połączonych lmnów jak na ys.2a. Obk n przdsawa równolgłą srukurę nzawodnoścową z rzrwą obcążoną. Obk js wdy zdany, gdy co najmnj jdn jgo lmn js zdany. Zauważmy, ż w ym przypadku wszysk lmny pracują w dnycznych warunkach. 2 ys. 2a. Obk o równolgłj srukurz nzawodnoścowj z rzrwą obcążoną Prawdopodobńswo zdanośc (czyl nuszkodzna sę) akgo obku zapsujmy nasępująco: Obc 2 ; 0 2 (3) 2

3 Warość oczkwaną czasu do uszkodzna wyznaczyć można z nasępującgo wyrażna: Jśl przyjmmy, ż: λ λ λ o orzymamy: () (4) 2 λ Obc T uobc Obc 0 0 0,577 ln Tu 2 ()d λ d (5) W ćwcznu laboraoryjnym poddajmy badanu obk 2-lmnowy o srukurz jak na ys.2b. 2 ys.2b. Obk o srukurz równolgłj, dwulmnowj z rzrwą obcążoną Elmny obku mają dnyczn właścwośc nzawodnoścow, ak sam jak w obkc. Zam dla = 2: OBIEKT S3 T,5 uobc2,5 T u oraz 2 Obc2 () λ (6) Obk S3 składa sę z równolgl połączonych lmnów jak na ys.3a. Obk n przdsawa równolgłą srukurę nzawodnoścową z rzrwą nobcążoną. Obk js wdy zdany, gdy co najmnj jdn jgo lmn js zdany. Zauważmy, ż w ym przypadku funkcjonowan obku rozpoczyna sę od uruchomna -go lmnu (podsawowgo). Pozosał lmny począkowo n pracują. Po uszkodznu prwszgo lmnu zosaj uruchomony drug lmn (rzrwowy), po jgo uszkodznu nasępny, d. Zakładamy, ż przłączna odbywają sę nzawodn. 2 ys. 3a. Obk o równolgłj srukurz nzawodnoścowj z rzrwą nobcążoną Warość oczkwana czasu do uszkodzna wynos w ym przypadku: T a prawdopodobńswo zdanośc: uobc Tu Tu2 Tu (7a) 3

4 obc 2 3 λ λ λ... 2! 3!! λ (7b) W ćwcznu poddajmy badanu obk 2-lmnowy o srukurz jak na ys.3b. 2 ys.3b. Obk o srukurz równolgłj, dwulmnowj z rzrwą nobcążoną Elmny mają jdnakow właścwośc nzawodnoścow, ak sam jak w obkc. Zam (dla = 2): - oczkwana warość czasu do uszkodzna (czyl czasu zdanośc): - prawdopodobńswo sanu zdanośc: OBIEKT S4 Tuobc2 2 Tu (8a) Obc λ λ (8b) Obk S4 składa sę z szrgowo połączonych lmnów jak na ys.4a. Obk n przdsawa szrgową srukurę nzawodnoścową. Oznacza o, ż obk js ylko wdy zdany, gdy wszysk jgo lmny są zdan. 2 3 ys. 4a. Obk o szrgowj srukurz nzawodnoścowj Prawdopodobńswo nuszkodzna sę akgo obku zapsujmy w posac: SZ 2 λ λ λ 2 2 (9) gdz: nnsywność uszkodzń lmnu. Można wykazać, ż w przypadku akgo obku warość oczkwana czasu do uszkodzna moż być wyznaczona z zalżnośc: Jśl przyjmmy, ż: λ λ λ o orzymamy: 2 λ SZ T usz λ () oraz (0) Σ λ λ TuSZ () 4

5 W ćwcznu poddajmy badanu obk 2-lmnowy o srukurz jak na ys.4b. Są o lmny o jdnakowych właścwoścach nzawodnoścowych, akch samych jak w obkc. 2 ys.4b. Obk o srukurz szrgowj, dwulmnowj Zam, dla = 2, orzymujmy: SZ2 2 2λ () oraz 2λ TuSZ2 (2) 2. ZADAIE 2.. Informacj wsępn Korzysając z kompurowgo programu Uszkodzna.x przprowadzć badana właścwośc nzawodnoścowych obków lkroncznych o srukurach S S4. Lczność każdgo zboru obków poddawanych badanu wynos. Obków uszkodzonych n zasępuj sę nowym, a badan rwa do chwl uszkodzna sę wszyskch obków worzących badany zbór (ys. 5). Całkowy czas badana wynos T b jdnosk umownych czasu (np. godz.). Czas n dzl sę na m jdnakowych przdzałów o długośc: Δ = Δ = T b /m; ( =,2,..., m). Każdy przdzał opsuj sę nasępującym waroścam czasu: czas p lczony od chwl rozpoczęca ksprymnu do począku przdzału Δ (oczywśc dla = p = 0) czas s lczony od chwl rozpoczęca ksprymnu do środka przdzału Δ (oczywśc dla = s = 0,5 ) W ksprymnc symulacyjnym nalży wyznaczyć (ys. 6): lczbę n lmnów uszkodzonych w każdym przdzal czasowym Δ ; lczbę lmnów n, kór uszkodzły sę od chwl rozpoczęca badana do środka przdzału Δ (oczywśc dla = n = 0,5 n ) a podsaw wynków ksprymnów można wyznaczyć dla poszczgólnych srukur: prawdopodobńswo zdanośc (czyl nuszkodzna sę) dowolngo obku o srukurz S (w funkcj czasu badana lub numru przdzału czasu) (ys. 7): s n prawdopodobńswo uszkodzna sę obku: Q s n n (3) (4) 5

częsość uszkodzń obku: f s n (5) nnsywność uszkodzń obku: n n s (6) śrdn czas do uszkodzna sę obku: T u m n s (7) Uwaga:. Warygodn wynk ksprymnu uzyskuj sę w badanach odpowdno lcznych zborów obków.

6 częsość uszkodzń obku: f s n (5) nnsywność uszkodzń obku: n n s (6) śrdn czas do uszkodzna sę obku: T u m n s (7) Uwaga:. Warygodn wynk ksprymnu uzyskuj sę w badanach odpowdno lcznych zborów obków. a ogół lczność a pownna wynosć co najmnj klkas. 2. Gwazdka w symbolach oznacza, ż wyznaczon warośc uzyskano w ksprymnc Polcna wykonawcz Wynk badań symulacyjnych nzbędnych oblczń umścć w ablach Wykonać wykrsy funkcj nuszkadzalnośc obków o badanych srukurach j.: * ( s ) * () W wnoskach skomnować uzyskan wynk odnośn funkcj nuszkadzalnośc, warośc śrdnj czasu do uszkodzna oraz wskaźnka nnsywnośc uszkodzń obków o okrślonych srukurach. Zrzuy kranow programu Uszkodzna.x ys. 5. Wynk badana nzawodnośc zboru obków o srukurz S 6

7 ys. 6. Hsogram nuszkadzalnośc zboru obków o srukurz S ys. 7. Wykrs funkcj nuszkadzalnośc obków o srukurz S 7

8 Pyana konroln. Wymń podsawow srukury nzawodnoścow. 2. Co oznacza rmn srukura nzawodnoścowa? 3. Jak js różnca mędzy srukurą nzawodnoścową a na przykład konsrukcyjną, funkcjonalną czy dagnosyczną? 4. Po co sosuj sę różn, złożon srukury nzawodnoścow? 5. Co o js nuszkadzalność obku? 6. Jak js zwązk mędzy nuszkadzalnoścą () a nnsywnoścą uszkodzń obku λ()? 7. Jak można wyznaczyć warość oczkwaną czasu do uszkodzna T u obku ksploaacj? 8. Jaką zalżność przdsawa wzór Wnra? 9. W przypadku jakch obków jakch uszkodzń można przyjmować, ż gęsość prawdopodobńswa czasu zdanośc posada charakr rozkładu wykładnczgo? 0. Jaka js różnca w aspkc nzawodnoścowym mędzy obkm o srukurz równolgłj nobcążonj a równolgłj obcążonj? 8

9 Tabl wynków badań T b = [jucz]; = 400 [jucz]; m = 25 Tabla 5.. = S max = Obky o srukurz S n n s * ( s ) * () * T u * λ Tabla 5.2. = S max = Obky o srukurz S n n s * ( s ) * () T u *

10 Tabla 5.3. = S max = Obky o srukurz S n n s * ( s ) * () T u * Tabla 5.4. = S max = Obky o srukurz S n n s * ( s ) * () T u * 0

Podobne dokumenty

BADANIE WYBRANYCH STRUKTUR NIEZAWODNOŚCIOWYCH

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