Оптимизация безотказности пассивно резервированных технических подсистем с учетом допусков

Работа посвящена оптимизации безотказности пассивно резервированных технических подсистем с учетом допусков на уменьшение их выходных характеристик при внезапных отказах элементов путем синтеза структуры резервирования. Проведен анализ особенностей исследования и разработки пассивно резервированных подсистем с учетом допусков, показавший необходимость использования назначенных и реализуемых допусков, возможность обеспечения реализуемых допусков при разных кратностях резервирования, необходимость учета существования критических вероятностей элементов, определяющих диапазон (0 - Pkr) где не выгоден данный способ резервирования. Показано, что синтез структуры основан на решении двухкритериальной задачи оптимизации, которая разными способами может быть сведена к одному критерию. В работе выбран способ сведения частных показателей к относительному критерию. Синтез структуры проворится в два этапа. На первом этапе решается так называемая “Ослабленная” задача, которое не учитывает требований по безотказности. На втором этапе решается задача синтеза с учетом требований по безотказности. Ввиду отсутствия информации о количественных значениях назначенных допусков и требуемой безотказности реальных подсистем, в работе проведены расчеты зависимостей оптимальных значений показателей безотказности технических подсистем для широкого диапазона реализуемых допусков и кратностей резервирования. Исследовано влияние величин требуемой безотказности и допусков на оптимальную структуру пассивного резервирования технических подсистем. Представленные результаты рачетов позволяют выбрать оптимальную структуру пассивного резервирования в диапозоне: требуемой безотказности от 0,92 до 0,99 и диапазоне назначенных допусков от 10% до 50%.

1. Киндеев Е.А. Учебное пособие к курсу лекций по дисциплине «Надежность технических систем и техногенный риск». Владимир: Владим. гос. ун–т; 2016.

2. Половко А.М., Гуров С.И. Основы теории надежности. СПб.: “БХВ - Петербург”; 2006.

3. Vyacheslav M. Grishin, Vu Trong Tuan. Specific features of research and development of the passive redundant subsystems of the aircraft the due consideration of tolerances. Journal of Mechanical Engineering Research & developments (JMERD). 2018;41(4):82-87.

4. Гост 27.002-2015. Надежность в технике. Термины и определения. М.: Стандартинформ; 2016.

5. Slshalov V.K. Basics of calculating the reliability of power supply systems. Ivanovo; 2012.

6. Третьяков А.М. Основы теории надежности. Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та; 2016..

7. Катальников В. В., Шапарь Ю. В. Теория вероятностей и математическая статистика: учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та; 2014.

8. Целищев В.А. Основы теории надежности. Иркутск; 2015.

9. Епифанов А.Д. Надежность систем управления. М.: Машиностроение; 1975.

10. Гришин В.М., Пьо Маунг Ко. Оптимизация безотказности систем управления ЛА при активном нагруженном резервировании. Вестник МАИ. 2009;5:52-59.

11. Миёхин Ю.М., Берсон А.Ю., Кавицкая В.К., Еренбург Э.И. Надежность ракетных двигателей на твердом топливе. М.: ООО “Эврика”; 2005.

12. Справочник по надежности и эффективности в технике [под ред. В.И. Патрушева и А.И. Рембезы]. М.: Машиностроение; 1988.