Расчет показателей надежности технических систем методом типовых структурных схем

Аннотация

Представлен метод, разработанный для расчетов показателей структурной надежности систем с большим числом элементов. Метод основывается на использовании типовых структурных схем, отражающих принципиальную схему связей между элементами. Показано, как путем пополнения и объединения типовых структур можно создавать графологические структуры для выполнения расчетов показателей надежности. Подход может быть использован при разработке алгоритмов и программ решения на ЭВМ задач, базирующихся на оценках структурной надежности систем. К числу таких задач, в частности, относятся: оценки безопасности атомных блоков, планирование их ремонтов, оценки надежности направленных систем транспортировки сред, оценки остаточных ресурсов технических объектов. Для их решения разработаны различные частные методы. Однако стандартизировать расчеты показателей надежности не представляется возможным в силу разнообразия систем и условий их функционирования. Представленный подход ориентирован на автоматизацию расчетов  показателей структурной надежности широкого класса технических систем. Он базируется на доказательстве существования алгоритма расчета на множестве типовых структурных схем. При этом предполагается, что на ЭВМ  распознаваемы образы типовых структур в составе графологических образов систем. Содержание задачи состоит в следующем. Дана техническая система. Требуется построить графологический образ и рассчитать показатель ее структурной надежности. Предлагаемый метод расчета основывается на представлении графологического образа системы в виде композиции графологических образов типовых структур, показатели надежности которых вычислимы. Они заменяются отдельными элементами с вычисленными значениями показателя надежности. Замены дают возможность упростить первоначальный графологический образ системы за счет сокращения общего числа элементов и вычислить показатель надежности системы. Процедура вычисления и замены продолжается до тех пор, пока в графологическом образе системы не останется одна типовая структура, для которой показатель надежности вычислим. Количество элементов в системе ничем не ограничено, поскольку процедура замен осуществляется последовательно до образования одной типовой структуры. Существенное ограничение в применении метода к расчету структурной надежности широкого спектра сложных технических систем обусловлено ограниченностью множества типовых структур. Однако такой банк типовых структур может быть создан и использоваться при разработке соответствующих расчетных программ.