Курсовая работа: Методы расчета показателей надежности сжат

1/ч 1/ч 1/ч

1/ч 1/ч 1/ч



Находим наработку на отказ резервированного элемента 1:



Учитывая экспоненциальный закон распределения интенсивностей переходов, найдем интенсивность отказа резервированного элемента 1:





Находим наработку на отказ резервированного элемента 2 и интенсивность отказа резервированного элемента 2:





Находим наработку на отказ резервированного элемента 3 и интенсивность отказа резервированного элемента 3:





Интенсивность восстановления резервированного элемента:







Найдем время наработки на отказ системы с резервированием. По экспоненциальному закону распределения интенсивностей отказов получим:



Выигрыш надежности по времени наработки на отказ:

3.6 Расчет эксплуатационной надежности СЖАТ

Воздействие различных внешних факторов на устройства и системы ЖАТ в процессе эксплуатации оказывает в целом влияние на надежность и безопасность изделия. Особенно критичны к внешним факторам изделия, в состав которых входят микроэлектронные и микропроцессорные устройства.В общем случае, значение эксплуатационной интенсивности отказов ЭРИ рассчитывают по математическим моделям, имеющим вид: , где -исходная интенсивность отказов типа ЭРИ, приведенная к условиям;-электрическая нагрузка равна номинальной;-температура окружающей среды t= ;При расчете суммарной интенсивности отказов аппаратуры применяют дополнительно два коэффициента: - учитывает наличие амортизации аппаратуры и - учитывает качество обслуживания. Для СЖАТ берется и .Рассмотрим расчет эксплуатационной интенсивности отказов для интегральных микросхем.Пусть задана функция:Для того, чтобы построить схему на микросхемах, выберем их необходимый тип и марку.В таблице 8 приведен список, используемый микросхем в работе.Таблица 8

Обозначение	Функциональное назначение
КМ155ЛИ1	Представляют собой 4 логических элемента 2И
КМ155ЛЛ1	Представляет собой 4 логических элемента 2ИЛИ
КМ155ЛН1	Представляет собой 6 логических элементов НЕ

Условное графическое обозначение

КМ155ЛИ1:Рис.10. КМ155ЛИ11,2,4,5,9,10,12,13 - входы;3,6,8,11 - выходы.Характеристики микросхемы КМ155ЛИ1:- Напряжение питания .......... 4,75 - 5,25 В- Входное напряжение низкого уровня .......... < 0,4 В- Входное напряжение высокого уровня .......... > 2,4 В- Входной ток низкого уровня .......... < 16 мА- Выходной ток высокого уровня .......... < -0,8 мА- Емкость нагрузки .......... < 15 пФ- Длительность фронта и среза входного импульса    < 150 нс - Температура окружающей среды:   - КМ155 ......... - 45 + 85 °СУсловное графическое обозначение КМ155ЛЛ1:Рис.11. КМ155ЛЛ11,2,4,5,9,10,12,13 - входы;3,6,8,11 - выходы.Характеристики микросхемы КМ155ЛЛ1:- Напряжение питания .......... 4,75 - 5,25 В- Входное напряжение низкого уровня .......... < 0,4 В- Входное напряжение высокого уровня .......... > 2,4 В- Входной ток низкого уровня .......... < 16 мА- Выходной ток высокого уровня .......... < -0,8 мА- Емкость нагрузки .......... < 15 пФ- Длительность фронта и среза входного импульса    < 150 нс - Температура окружающей среды:   - КМ155 ......... - 45 + 85 °СУсловное графическое обозначение КМ155ЛН1:Рис.12. КМ155ЛН11,3,5,9,11,13 - входы;2,4,6,8,10,12 - выходы.Характеристики микросхемы КМ155ЛН1:- Напряжение питания .......... 4,75 - 5,25 В- Входное напряжение низкого уровня .......... < 0,4 В- Входное напряжение высокого уровня .......... > 2,4 В- Входной ток низкого уровня .......... < 16 мА- Выходной ток высокого уровня .......... < -0,8 мА- Емкость нагрузки .......... < 15 пФ- Длительность фронта и среза входного импульса    < 150 нс - Температура окружающей среды:   - КМ155 ......... - 45 + 85 °СРис.13Математическая модель для интегральных полупроводниковых микросхем имеет вид:Где,А) Значение коэффициента , учитывающего сложность ИС и температуру окружающей среды, рассчитывается по формуле: , где А и В- постоянные коэффициенты.В рассматриваемом примере

, , t=17 C.Тогда: Б) Значение коэффициента ,учитывающего снижение максимальных значений напряжения питания принято выбрать 1.В) Коэффициент при использовании ИС в переносной аппаратуре в условиях цехов промышленных предприятий принято выбрать 2,0.Г) Коэффициент приемки для приемки 5 равен 1.Е) Значение коэффициента , учитывающего степень освоенности технологического процесса принято 1.Ж) Значение по заданию варианта равно 7* .Подставив все значения, получим:Математическая модель расчета эксплуатационной интенсивности имеет вид:В таблице 9 определяется составляющая модели.Таблица 9

Составляющие	Определение	Значение
	Базовое значение интенсивности отказов – тип соединения скрутка с пайкой	0,015* 1/ч
	Коэффициент жесткости условий эксплуатации.	2,0
	Количество соединений одного вида	36
n	Количество соединений в устройстве	36

1/ч.При условии того, что любой отказ микросхемы приводит к отказу всего устройства, то:

1/ч.Вывод: интенсивность отказов данной схемы при температуре эксплуатации 17 °С составила 1/ч, из них 99% приходится на соединения.