Функция распределения Вейбулла имеет вид
F(t) exp( |
t |
|
. |
|
|
|
) |
|
(111) |
||
|
|
||||
В (110), (111) θ, α – параметры распределения Вейбулла. При α=1 распределение Вейбулла переходит в экспоненциальное. Распределение Вейбулла можно использовать для оценки надежности РЭА на этапах приработки и старения, а при α=1 и на этапе нормальной эксплуатации.
Усеченный нормальный закон распределения получается из закона Гаусса при ограничении времени наработки интервалом [0, t]. Для того, чтобы получить из закона Гаусса усеченный нормальный закон вводится нормирующий множитель С.
fу.норм.(t) Cf (t) |
|
(112) |
|||||
f (t) |
|
1 |
|
exp[ |
(t M)2 |
] |
(113) |
|
|
|
2 |
|
|||
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||
где М, σ2 – математическое ожидание и дисперсия случайной величины, соответственно.
Для функции распределения должно выполняться условие нормировки:
|
|
F(t) C f (t)dt 1 |
(114) |
0 |
|
или для интервала времени [t1; t2] |
|
t2 |
|
F(t) C f (t)dt 1. |
(115) |
t1 |
|
Из (115) получаем |
|
t2 |
|
C [ f (t)dt] 1 . |
(116) |
t1 |
|
Подставляя в (116) выражение для f(t), и, вводя подстановку
βi=(ti-M)/σ, запишем
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
1 |
, |
(117) |
|
|
|
|
|
|
|
|
( 1 ) ( 2 ) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где ( ) |
|
1 |
|
|
U |
2 |
)dU |
- интеграл вероятности. |
|
||
|
|
exp( |
|
|
|||||||
|
|
|
2 |
|
|||||||
|
|
||||||||||
|
|
2 0 |
|
|
|
|
|
||||
В том случае, когда время t заключено в интервале [0, ∞] можно записать
1 |
|
|
, |
|
C0 |
|
(118) |
||
|
||||
|
0.5 ( |
M |
) |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
191 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Mунорм М |
|
|
|
0 |
|
exp[ |
|
|
( |
|
)2], |
|
|
|
|
(119) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
2 |
|
2 |
|
C2 |
1 |
|
|
M |
2 |
|
C |
|
|
|
|
|
1 |
|
M |
2 |
]}. |
|
||||||
|
унорм |
|
|
{1 |
0 |
exp[ |
|
|
( |
|
|
) |
] |
|
0 |
|
|
exp[ |
|
( |
|
) |
(120) |
||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Усеченный нормальный закон распределения используется для оценки показателей надежности на этапе износа и старения и, в некоторых случаях, для определения времени наработки.
Логарифмический нормальный закон распределения применяется в том случае, когда логарифм случайной величины t ψ=lgt (t≥0) имеет нормальное распределение. Плотность вероятности логарифмически нормального распределения имеет вид:
f (t) |
|
1 |
|
exp[ |
(lgt )2 |
]. |
|
|
|
|
(121) |
||||
|
|
|
2 2 |
||||
|
|
2 t |
|
||||
где и - математическое ожидание и дисперсия случай ной величины соответственно. Логарифмически нормальное распределение может использоваться для оценки показателей параметрической надежности, отказов, связанных с усталостными повреждениями, для оценки затрат времени на устранение отказов. [7, С. 15].
При выборе закона распределения случайной величины следует, в первую очередь, учитывать насколько точно он аппроксимирует исследуемые зависимости. В таблице 1 приведены основные показатели надежности РЭА при различных законах распределения времени наработки.
Графическое представление законов распределения, используемых для оценки надежности РЭА
1.Закон распределения Пуассона
p(t) ( t)n exp( t) n!
P(t)
0 |
1 2 3 |
t |
Рис. 58
192
2. Биноминальный закон распределения
p Cmn pn (1 p)m n
P(A
t
Рис. 59
3. Экспоненциальный закон распределения
p(t) exp( t)
P(t)
0
t
Рис. 60 4. Закон распределения Вейбулла
|
1 |
|
|
|
|
t |
|
1 |
|
1 |
1 |
|
||||
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||||
f (t) |
|
(t) |
|
exp |
|
|
|
( ) |
|
( 1) |
|
|
exp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|||||||||
где β=1/Q.
f(t)
α>1
0
t
1 1
Рис. 61 5. Усеченный нормальный закон распределения
f (t) |
|
C |
|
|
(t M)2 |
|||
|
|
|
exp |
|
|
|
||
|
|
|
2 |
2 |
||||
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||
193
f(t
C/(2πσ)1/2
t1 |
0 t2 |
t2 t |
Рис. 62
6. Логарифмический нормальный закон распределения
f (t) |
|
1 |
|
|
(lnt M)2 |
|
||
|
|
|
|
exp |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|||
|
2 |
|||||||
t |
|
|
|
|
|
|||
Количественные показатели надежности могут быть единичными и комплексными.
Единичный показатель характеризует одно из свойств (безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость), составляющих надежность изделия, а комплексный - несколько свойств.
Взависимости от цели испытаний различают исследовательские
иконтрольные испытания.
Исследовательские испытания на надежность проводят для определения фактических значений показателей надежности и, при необходимости, законов распределения случайных величин. Контрольные испытания проводят для проверки соответствия показателей надежности требованиям стандарта, ТЗ и ТУ.
В зависимости от того, требуется или не требуется получение в результате испытаний значение показателей надежности, различают определительные и оценочные испытания. Если при испытаниях определяются численные значения показателей надежности, то они являются определительными. При оценочных испытаниях показатели надежности не определяются, а по определенным критериям лишь устанавливается факт соответствия или несоответствия изделия заданным требованиям по надежности.
Определенные испытания в зависимости от цели являются исследовательскими или контрольными. Контрольные испытания могут быть как оценочными, так и определительными.
Исследовательские испытания всегда определительные, а оценочные всегда контрольные.
194
Отчет по индивидуальной работе
Отчет по индивидуальной работе должен содержать: а) Наименование работы и ее цель; б) Краткие сведения из теории; в) Результаты выполнения заданий; г) Выводы.
3.6. Лабораторная работа № 6. Стенд автоматизированного испытания РЭА на воздействие тепла, влаги и холода
Общие указания
Радиоэлектронная аппаратура (РЭА) в процессе эксплуатации подвергается воздействию окружающей среды. Среди множества факторов влияющих на работоспособность РЭА можно выделить три вида воздействия характерных для любого климатического пояса - это воздействие положительной и отрицательной температуры и повышенной влажности. Под влиянием отмеченных факторов в материалах и элементах РЭА протекают сложные физикотехнические процессы, изменяющие их свойства и способствующие отказам.
Всвязи с этим явилось необходимым:
–изучить влияние положительной и отрицательной температуры и влажности на изменение параметров электрорадиоэлементов и радиоматериалов и работоспособность РЭА в целом;
–ознакомиться с принципом работы и конструкциями камер предназначенных для испытания РЭА на воздействие положительных
иотрицательных температур и влаги в автоматизированном режиме; провести испытание РЭА на воздействие повышенных и пониженных температур и влаги в автоматизированном режиме.
Задание к лабораторной работе и методические указания по их выполнению
Теоретические сведения Влияние повышенной температуры на параметры электрорадио
элементов и радиоматериалы, и работоспособность РЭА. Повышение температуры РЭА может происходить под воздействием внешних и
195