Проектирование сложной технической системы: курсовая работа по теории надежности

• Оформление по ГОСТ, сноски в квадратных скобках (в тексте). Указано 8 источников литературы (классические учебники, ГОСТы по надежности и менеджменту риска).
• Работа содержит 7 рисунков (исходная структурная схема и схемы после каждого из 4 шагов резервирования, итоговая оптимальная схема, график вероятности безотказной работы) и 5 таблиц (показатели надежности элементов, расчет суммарного риска, пошаговый выбор резерва, показатели резервированной системы, сравнение P(t) для двух структур).
• Присутствуют расчеты с формулами: вычисление интенсивностей отказов (λ = 0,20000; 0,25000; 0,20000; 0,05556; 0,06250 1/год), вероятности безотказной работы (Pс=0,2926), суммарного риска исходной системы (8634,98 у.е.), целевого риска (95,94 у.е.) и пошаговое снижение риска после каждого резервирования (853,1 → 191,23 → 105,13 → 48,83 у.е.) с контролем достижения кратности снижения в 176,9 раза (при требуемых 90).
• Курсовая работа посвящена проектированию резервированной структуры технической системы из пяти последовательно соединенных элементов (вариант 16). На основе анализа вклада каждого элемента в суммарный риск (элемент 4 дает 98,5% риска из-за ущерба 100000 у.е.) выполнено пошаговое структурное резервирование с постоянно включенным резервом. Оптимальный вектор кратностей m = [1, 1, 1, 4, 2] — элемент 4 зарезервирован четырьмя параллельными ветвями, элемент 5 — двумя. Для спроектированной системы рассчитаны все показатели надежности: вероятность безотказной работы возросла с 0,2926 до 0,3502, суммарный риск снижен в 176,9 раза (при требуемых 90), что подтверждает эффективность адресного резервирования элементов с наибольшим вкладом в риск.
• Преимущества: полное соответствие техническому заданию (вариант 16), наличие подробных формул с расшифровкой, пошаговая логика резервирования с обоснованием каждого шага, наглядные структурные схемы на всех этапах, сравнительный анализ исходной и резервированной систем, график изменения P(t), прикладной характер работы (инженерные расчеты для отказоустойчивых систем).

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЁТА НАДЁЖНОСТИ И РИСКА ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 6

1.1 Основные показатели надёжности элементов 6

1.2 Последовательное соединение элементов 6

1.3 Структурное резервирование 6

1.4 Понятие суммарного риска 6

2 РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЁЖНОСТИ И СУММАРНОГО РИСКА ИСХОДНОЙ СИСТЕМЫ 8

2.1 Исходные данные и структурная схема системы 8

2.2 Показатели надёжности системы 9

2.3 Суммарный риск исходной системы 9

3 СИНТЕЗ РЕЗЕРВИРОВАННОЙ СТРУКТУРЫ С ЗАДАННЫМ СНИЖЕНИЕМ РИСКА 10

3.1 Метод постоянного резервирования 10

3.2 Оптимальное распределение резерва 10

4 ПОКАЗАТЕЛИ НАДЁЖНОСТИ И РИСК СИСТЕМЫ НОВОЙ СТРУКТУРЫ 13

4.1 Расчёт показателей резервированной системы 13

4.2 График вероятности безотказной работы 13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 16

2. Острейковский, В.А. Теория надёжности: учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 2003. – 463 с.

3. Половко, А.М., Гуров, С.В. Основы теории надёжности. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 704 с.

4. Труханов, В.М. Надёжность технических систем типа подвижных установок на этапе проектирования и испытаний. – М.: Машиностроение, 1999. – 447 с.

5. Шубин, Р.А. Надёжность технических систем и техногенный риск: учеб. пособие. – Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2012. – 80 с.

Нормативно-техническая документация

6. ГОСТ 27.002–2015. «Надёжность в технике. Термины и определения». – М.: Стандартинформ, 2016. – 28 с.

7. ГОСТ 27.301–95. «Надёжность в технике. Расчёт надёжности. Основные положения». – М.: Изд-во стандартов, 1996. – 16 с.

8. ГОСТ Р 51901.1–2002. «Менеджмент риска. Анализ риска технологических систем». – М.: Изд-во стандартов, 2002. – 74 с.