[Искра]

Основы теории надежности


Год: 2006
Автор: Половко А. М., Гуров С. В.
Издательство: БХВ-Петербург
ISBN: 5-94157-541-6
Язык: Русский
Формат: DjVu
Качество: Отсканированные страницы + слой распознанного текста
Количество страниц: 702

Описание: Теория надежности излагается как наука и учебная дисциплина. Содержатся критерии, методы анализа и синтеза технических и информационных систем, методы обеспечения и повышения их надежности, научные методы эксплуатации. Рассматриваются невосстанавливаемые и восстанавливаемые, нерезервированные и резервированные системы длительного и короткого времени существования. Описаны методы анализа надежности технических и информационных систем при произвольных законах распределения времени отказа и восстановления. Предлагается ряд методов, неизвестных ранее в теории надежности. Практическая реализация методов приводится в пособии "Основы теории надежности. Практикум", дополняющем данную книгу.
Для ученых, инженеров, аспирантов и студентов технических вузов

ВВЕДЕНИЕ 13
Надежность техники и ее теория 13
Особенности книги 14
Для кого эта книга 15
ГЛАВА 1. ТЕОРИЯ НАДЕЖНОСТИ И ЕЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 17
1.1. Теория надежности как наука и научная дисциплина 17
1.2. Определение понятия "надежность" 19
1.3. Понятие "отказ". Классификация и характеристики отказов 20
1.4. Надежность и сохраняемость 22
1.5. Терминология теории надежности 22
1.6. Классификация технических систем 26
ГЛАВА 2. КРИТЕРИИ НАДЕЖНОСТИ. ЗАКОНЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ДО ОТКАЗА 29
2.1. Что такое критерий и показатель надежности 29
2.2. Критерии надежности невосстанавливаемых систем 30
2.3. Критерии надежности восстанавливаемых систем 37
2.4. Законы распределения времени до отказа, наиболее часто используемые в теории надежности 41
2.5. Преобразование Лапласа 50
2.6. Специальные показатели надежности элементов и систем 52
ГЛАВА 3. ПРОБЛЕМЫ АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 68
3.1. Научное обоснование критериев и показателей надежности 69
3.2. Разработка моделей функционирования сложной системы 71
3.3. Методы анализа надежности технических систем 73
3.4. Проблемы создания высоконадежных систем 91
3.5. Краткие замечания, касающиеся проблем анализа надежности систем 96
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ В СМЫСЛЕ ИХ НАДЕЖНОСТИ 98
4.1. Общая модель надежности технического элемента 98
4.2. Общая модель надежности систем в терминах интегральных уравнений 103
4.3. Общая модель функционирования системы в смысле надежности в терминах дифференциальных уравнений в частных производных 116
4.4. Модель надежности стационарного режима 119
4.5. Модели надежности невосстанавливаемых систем 122
4.6. Модели надежности систем при экспоненциальных законах распределения отказов и восстановлений элементов 125
ГЛАВА 5. МЕТОДЫ АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 132
5.1. Способы описания функционирования технических систем ^смысле их надежности 132
5.2. Методы анализа надежности технических систем, основанные
на применении теорем теории вероятностей 154
5.3. Логико-вероятностные методы анализа надежности 161
5.4. Топологические методы анализа надежности 173
5.5. Методы, основанные на теории марковских процессов 206
5.6. Метод статистического моделирования 217
ГЛАВА 6. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ^ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ СИСТЕМ 241
6.1. Надежность нерезервированной системы 241
6.2. Надежность простейших резервированных систем 244
6.3. Надежность систем при общем и раздельном резервировании 256
6.4. Надежность резервированных систем, защищенных от одного отказа 261
ГЛАВА 7. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ СИСТЕМ 272
7.1. Анализ надежности восстанавливаемых систем с основным соединением элементов 272
7.2. Расчет надежности восстанавливаемых систем с основным соединением элементов и произвольных законах распределения отказов и восстановлений 276
7.3. Расчет резервированных восстанавливаемых систем при экспоненциальных законах распределения отказов и восстановлений 286
7.4. Расчет резервированных восстанавливаемых систем при произвольных законах распределения отказов и восстановлений 293
ГЛАВА 8. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ С УЧЕТОМ ИХ ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗУЕМОСТИ 310
8.1. Приближенные методы анализа надежности 310
8.2. Описание функционирования системы графом типа дерева 313
8.3. Анализ надежности восстанавливаемой системы по усеченному
графу состояний 318
8.4. Метод эквивалентных схем 322
8.5. Системы с дробной кратностью резервирования 325
8.6. Системы с автоматом контроля и коммутации 349
8.7. Системы с последействием отказов 361
8.8. Анализ надежности системы с учетом неодновременности работы.ее элементов 367
ГЛАВА 9. МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИКИ 371
9.1. Классификация методов 371
9.2. Методы обеспечения и повышения надежности техники
в процессе проектирования 373
9.3. Обеспечение надежности техники в процессе производства и эксплуатации 377
9.4. Свойства структурного резервирования 377
9.5. Инвариантность надежности одного класса технических систем к законам распределения отказов и восстановлений 382
9.6. Влияние резервирования на интенсивность отказов системы 388
9.7. Эффективность восстановления при различных законах распределения 393
9.8. Сравнение надежности системы при общем и раздельном резервированиях 396
9.9. Сравнительный анализ нагрузочного и структурного резервирований 399
9.10. Надежность систем с временной избыточностью 402
9.11. Определение функции оперативной готовности системы 412
9.12. Надежность систем из элементов с несколькими состояниями 415
ГЛАВА 10. НАУЧНЫЕ МЕТОДЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНИКИ 417
10.1. Два вида эксплуатации техники. 417
10.2. Способы поддержания надежности техники в процессе ее технической эксплуатации 421
10.3. Профилактика и ее эффективность 425
10.4. Анализ надежности техники при наличии системы контроля 433
10.5. Оптимизация резервных элементов и ремонтных органов 441
ГЛАВА И. ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИКИ ПО ОПЫТНЫМ ДАННЫМ И ДАННЫМ ЭКСПЛУАТАЦИИ 453
11.1. Оценка надежности техники по опытным данным 453
11.2. Сбор и обработка данных об отказах техники в процессе эксплуатации 455
11.3. Методика анализа надежности систем и их элементов по данным эксплуатации 456
ГЛАВА 12. НАДЕЖНОСТЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ 464
12.1. Фундаментальные понятия теории надежности информационных систем 464
12.2. Критерии надежности информационных систем 466
12.3. Методы анализа надежности информационных систем 467
12.4. Анализ многоканальной системы массового обслуживания с отказами 468
12.5. Готовность многоканальной системы массового обслуживания 479
12.6. Надежность диспетчерского пункта системы управления
воздушным движением 483
12.7. Методы расчета моментов распределений в задачах надежности 486
12.8. Распределение работ по этапам в дискретных системах 499
12.9. Расчет надежности систем от программных ошибок на основе двухверсионного программирования 507
12.10. Анализ надежности многофункциональных систем 519
12.11. Анализ эффективности систем управления при многофазном режиме функционирования 529
ГЛАВА 13. НАДЕЖНОСТЬ И РИСК 553
13.1. Определение понятия "риск" 553
13.2. Оценка техногенного риска 554
13.3. Зависимость риска от частоты неблагоприятных событий 580
13.4. Методы снижения риска 583
ГЛАВА 14. АБСОЛЮТНО НАДЕЖНЫЕ СИСТЕМЫ 588
14.1. Понятие "абсолютно надежная система" 588
14.2. Качественные критерии надежности . 595
14.3. Способы создания абсолютно надежных систем 599
14.4. Анализ абсолютно надежных технических систем .. 601
ГЛАВА 15. ГРАНИЧНЫЕ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ НЕПОЛНОЙ ИНФОРМАЦИИ О ЗАКОНАХ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОТКАЗОВ ЭЛЕМЕНТОВ 605
15.1. Класс непараметрических распределений H(r, s) 606
15.2. Свойства распределений из класса H(r, s) ^..609
15.3. Принадлежность классу H[r, s) некоторых параметрических распределений... 614
15.4. Двусторонние ограничения для показателей надежности
невосстанавливаемых систем в классе H(r, s) 616
15.5. Граничные оценки среднего времени безотказной работы монотонных систем для независимых и однотипных по надежности элементов
с функциями распределения из класса H{r,s) 621
15.6. Некоторые экстремальные задачи при оценке показателей надежности систем 628
15.7. Интервальные средние наработки на отказ восстанавливаемой дублированной системы 632
15.8. Функция готовности элемента при неполной информации о законах распределения 646
15.9. Двусторонние оценки коэффициента оперативной готовности в классе функций ограниченного роста 648
15.10. Определение параметров по статистическим данным об отказах 650
ГЛАВА 16. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 653
16.1. Модель работы программы с изменяющимся распределением времени
до проявления ошибки 655
16.2. Модель чередования интервалов решения задачи и интервалов контроля 666
16.3. Анализ эффективности ПО как системы массового обслуживания 674
16.4. Учет других особенностей функционирования ПО 684
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 689
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ 699