Розрахунок показників надійності технічних систем методом типових структурних схем

Анотація

Наведено метод, розроблений для розрахунків показників структурної надійності систем з великим числом елементів. Метод ґрунтується на використанні типових структурних схем, що відбивають принципову схему зв'язків між елементами. Показано, як шляхом поповнення та об'єднання типових структур можна створювати графологічні структури для виконання розрахунків показників надійності. Підхід може бути використаний під час розробки алгоритмів і програм розв’язання на ЕОМ задач, що базуються на оцінках структурної надійності систем. До числа таких задач, зокрема, належать: оцінки безпеки атомних блоків, планування їх ремонтів, оцінки надійності спрямованих систем транспортування середовищ, оцінки залишкових ресурсів технічних об'єктів. Для їх розв’язання розроблені різні окремі методи. Однак стандартизувати розрахунки показників надійності неможливо через різноманітність систем і умов їхнього функціонування. Поданий підхід орієнтований на автоматизацію розрахунків показників структурної надійності широкого класу технічних систем. Він базується на доказі існування алгоритму розрахунку на множині типових структурних схем. Водночас передбачається, що на ЕОМ розпізнавані образи типових структур в складі графологічних образів систем. Зміст задачі полягає в такому. Є технічна система. Потрібно побудувати графологічний образ і розрахувати показник її структурної надійності. Метод розрахунку, що пропонується, ґрунтується на зображенні графологічного образу системи у вигляді композиції графологічних образів типових структур, показники надійності яких обчислювальні. Вони замінюються окремими елементами з обчисленими значеннями показника надійності. Заміни дають можливість спростити початковий графологічний образ системи за рахунок скорочення загального числа елементів і обчислити показник надійності системи. Процедура обчислення і заміни триває доти, поки в графологічному образі системи не залишиться одна типова структура, для якої показник надійності обчислювальний. Кількість елементів в системі нічим не обмежена, оскільки процедура замін здійснюється послідовно до створення однієї типової структури. Істотне обмеження в застосуванні методу до розрахунку структурної надійності широкого спектра складних технічних систем обумовлено обмеженістю множини типових структур. Однак такий банк типових структур може бути створений і використовуватися під час розробки відповідних розрахункових програм.