URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Викторова В.С., Степанянц А.С. Модели и методы расчета надежности технических систем
Id: 214345
 
749 руб.

Модели и методы расчета надежности технических систем. Изд.2, испр.

URSS. 2016. 256 с. Твердый переплетISBN 978-5-9710-3368-4.

 Аннотация

Книга содержит основные понятия и определения теории надежности, а также описание моделей и методов анализа надежности технических систем. Изложены методы расчета показателей надежности, использующие основные формулы теории вероятностей и комбинаторики. Рассмотрен класс логико-вероятностных моделей и методы получения и преобразования формального описания структур систем, в том числе блок-схемы надежности, деревья отказов. Рассмотрены вопросы марковского моделирования надежности и вычислительные схемы расчета показателей надежности восстанавливаемых и невосстанавливаемых систем. Дан обзор подходов к анализу видов и последствий отказов. Приводятся примеры расчетов с привлечением современных средств автоматизации анализа надежности.

Книга предназначена для инженеров и научных работников, специализирующихся в области проектного анализа надежности технических систем.


 Оглавление

Предисловие
Глава 1. Введение в моделирование надежности сложных систем
 1.1. Основные термины и понятия
 1.2. Общие положения анализа надежности
 1.3. Основные показатели надежности технических объ-ектов
  1.3.1. Показатели надежности невосстанавливаемых объектов
  1.3.2. Показатели надежности восстанавливаемых объ-ектов
 1.4. Основные аналитические методы анализа надежности систем
Глава 2. Метод анализа надежности, использующий основные теоремы теории вероятностей случайных событий
 2.1. Анализ надежности последовательно-параллельных невосстанавливаемых систем
 2.2. Расчет надежности невосстанавливаемых сложных резервированных структур
 2.3. Сравнение основных схем нагруженного резервиро-вания
 2.4. Сравнение схем раздельного и поканального на-груженного резервирования
 2.5. Специальные случаи применения блок-схем надежности
Глава 3. Логико-вероятностные методы анализа надежности структурно-сложных систем
 3.1. Этапы применения логико-вероятностного метода
 3.2. Расчет показателей надежности на основе теоремы сложения вероятностей совместных событий
 3.3. Приближенная оценка надежности монотонных структур
 3.4. Об оценке показателей надежности восстанавливаемых систем логико-вероятностными методами
 3.5. Вычисление параметра потока отказов в логико-вероятностных моделях
 3.6. Метод вычисления параметра потока отказов в не-монотонных моделях
Глава 4. Деревья отказов, деревья событий
 4.1. Основные положения методологии деревьев отказов
 4.2. Подходы к построению деревьев отказов структурно-сложных систем
 4.3. Формализованное представление логики развития опасных ситуаций в виде деревьев
 4.4. Деревья отказов, использующие вспомогательные статические вершины
 4.5. Качественный анализ деревьев отказов
 4.6. Использование диаграмм двоичных решений для ко-личественного анализа деревьев отказов
 4.7. Анализ отказов по общей причине
 4.8. Оценка значимости базовых событий
 4.9. Деревья событий
Глава 5. Динамические модели надежности
 5.1. Марковские случайные процессы
 5.2. Уравнение Колмогорова-Чепмена. Марковская модель надежности восстанавливаемого элемента
 5.3. Аналитические методы решения уравнений Колмого-рова-Чепмена на примере восстанавливаемого элемента
 5.4. Расчет показателей безотказности восстанавливаемых систем на марковских моделях
 5.5. Расчет стационарных показателей на марковских моделях надежности
 5.6. Укрупнение состояний марковской модели
 5.7. Исследование надежности сложных восстанавливаемых систем на марковских моделях
 5.8. Марковские процессы с доходами
 5.9. Анализ надежности отказоустойчивых вычислительных систем методом агрегирования марковских моделей
Глава 6. Динамические деревья отказов
 6.1. Динамическая вершина PAND
 6.2. Динамическая вершина SEQ
 6.3. Динамическая вершина SPARE
 6.4. Динамическая вершина FDEP
 6.5. Сложные динамические деревья отказов
Глава 7. Анализ видов, последствий и критичности отказов
 7.1. Описание структуры
 7.2. Формирование списков потенциальных отказов
 7.3. Балльная оценка видов отказов и ее графическая интерпретация
 7.4. Количественный расчет показателей критичности
Приложение 1 Случайные события. Основные формулы теории вероятностей
Приложение 2 Основные положения и соотношения алгебры логики240
Приложение 3 Примеры вычисления показателя средней нара-ботки на отказ
Литература

 Предисловие

Как самостоятельное научное направление теория надежности зародилась в США через несколько лет после окончания Второй Мировой войны, когда американцы начали военные действия в Корее, далеко от стационарных баз, где можно было бы отремонтировать или заменить отказавшую военную технику. Для решения проблемы надежности в Институте Радиоинженеров США(IRE) была создана секция надежности и контроля качества, которая стала выпускать ежеквартальные журналы и, начиная с 1954 г., созывать ежегодные симпозиумы по надежности. В это же время вопросам надежности технических объектов стало уделяться должное внимание и в Советском Союзе. Уже в 1954 г. вышел первый сборник переводов зарубежных материалов, затрагивающих вопросы надежности, под ред. академика В.И. Сифорова Возможности советской системы по быстрой мобилизации интеллектуальных и материальных ресурсов в нужном направлении дали свои плоды. Была сформирована группа специалистов ( в основном военных из Академии Жуковского), которые возглавили работы в Москве: Б.В. Васильев, Г.В. Дружинин, В.А. Кузнецов, Б.Р. Левин, И.И. Морозов, М.А. Синица, К.Ф. Цветаев. В 1958 г. состоялась Первая Всесоюзная конференция по надежности. Ленинградскими специалистами уже в 1959г. в первом отечественном отделе надежности (в одном из Ленинградских НИИ Судпрома) была выпущена первая книжка - «Основы теории и расчета надежности (авторы книги -- одни из основоположников отечественной школы надежности: И.М Маликов, А.М. Половко, Н.А. Романов и П.А. Чукреев). А в 1959г. в декабре проходила уже Вторая Всесоюзная конференция по надежности, главным организатором которой было НТО им. А.С. Попова. Был создан специальный объединенный отдел надежности всех оборонных министерств под руководством замечательного ученого и организатора -- Якова Михайловича Сорина, в котором работал тогда еще молодой специалист, а ныне крупный ученый, автор всемирно известного справочника по теории надежности, Игорь Алексеевич Ушаков. Выдающиеся теоретические результаты работы этих ученых и их высочайшая практическая ценность позволили доказать ряду тогдашних главных конструкторов ошибочность мнения о том, что “считают надежность те, кто ее не умеет делать” В 60-х годах почти одновременно в СССР и США были выпущены две книги, заложившие теоретический фундамент анализа надежности, “Математические методы в теории надежности” и “Mathematical Theory of Reliability”. Авторами первой книги были выдающиеся советские математики, “классики при жизни” -- Б.В. Гнеденко, Ю.К. Беляев, А.Д. Соловьев, руководители кафедры и лаборатории теории вероятностей МГУ. Академик, заведующий кафедрой теории вероятностей МГУ Борис Владимирович Гнеденко -- ученый, классические результаты которого в теории экстремальных величин, в статистике и теории массового обслуживания известны во всем мире. Доктор физико-математических наук, профессор Александр Дмитриевич Соловьев -- известный ученый, крупнейший специалист по асимптотическим методам теории надежности. Доктор физико-математических наук, профессор Юрий Константинович Беляев - ученик А.Н. Колмогорова, выдающийся ученый, специализирующийся на статистических методах оценки показателей надежности и методах контроля качества Вторая книга была написана профессором Калифорнийского университета Р. Барлоу и профессором университета Флориды, сотрудником научной лаборатории фирмы Boeing Ф. Прошаном. За вклад в развитие теории надежности они были удостоены премии фон Неймана Американского Общества Исследования Операций.

Дальнейшее развитие отечественной теории надежности связано с именами многих выдающихся ученых. Среди них, адмирал Игорь Алексеевич Рябинин -- один из создателей логико-вероятностного направления теории надежности, родившегося в связи с необходимостью построения адекватных моделей надежности многоэлементных, высокорезервированных корабельных систем, Геннадий Николаевич Черкесов, автор оригинальных работ по анализу надежности систем с временным резервированием, Илья Борисович Герцбах, написавший одну из лучших книг по моделям систем с профилактическим обслуживанием, ученики Б.В. Гнеденко Владимир Семенович Королюк и Игорь Николаевич Коваленко, получившие очень интересные теоретические результаты в области надежности и массового обслуживания, Георгий Васильевич Дружинин, автор одной из первых отечественных монографий по теории надежности “Надежность устройств автоматики”, выпущенной в 1964г, и организатор научного семинара по надежности, в котором принимали участие все ведущие специалисты страны, Борис Степанович Сотсков, один из основателей направления, связанного с физикой отказов элементов и устройств автоматики и вычислительной техники, и многие другие.

Читателю, который хочет более подробно ознакомиться с историей становления отечественной научной школы надежности, можно порекомендовать прочесть замечательный исторический обзор И.А. Ушакова, помещенный им на форуме Гнеденко по web адресу http://www.gnedenko-forum.org/history.htm.

Современными российскими специалистами ведутся теорети¬ческие исследования во всех разделах теории надежности. Широко известными являются работы Акуловой Л.Г., Можаева А.С., Рябини¬на И.А., Ушакова И.А., Филина Б.П. (логико-вероятностные методы), Лубкова Н.В., Половко А.М., Рыкова В.В., Ушакова И.А., Шубинского И.Б (марковские, полумарковские случайные процессы), Калашникова В.В., Соловьева А.Д., (асимптотические методы - полумарковские, регенерирующие процессы, теория восстановления), Буянова Б.Б., Калашникова В.В., Кузнецова Н.Ю., Лубкова Н.В (ускорение статистического моделирования), Волика Б.Г., Рябинина И.А., Ушакова И.А. (анализ эффективности и техногенной безопасности), Петрухина Б.П. (прогнозирование безотказности электронной элементной базы) и многих других.

Данная книга ориентирована на изложение моделей и методов проектного анализа надежности сложных технических систем. Опыт, приобретенный авторами в ходе выполнения этих проектов, показывает, что существует признанный порядок и состав этапов проектного анализа надежности. Это - определение структуры системы и расчет характеристик безотказности и ремонтопригодности ее элементов; проведение анализа видов и последствий отказов (чаще всего на уровне типовых элементов замены); анализ надежности на системном уровне с учетом различных видов резервирования, особенностей функционирования, обслуживания, ремонтов Характерной особенностью выполнения проектных исследований в данной области является использование специализированного программного обеспечения анализа надежности Программное обеспечение анализа надежности коммерческого уровня (Windchill Quality Solutions, Isograph, RAM Commander…), содержит стандартный набор модулей, поддерживающих проведение проектного анализа систем. К ним относятся блок-схемы надежности, деревья отказов/деревья событий, модуль марковского моделирования. В соответствии с этим делением и структурирован материал книги. В главе 1 даны общие положения и введение в моделирование надежности. Глава 2 посвящена моделям анализа надежности резервированных последовательно-парал¬лель¬ных и мостиковых систем, использующим основные формулы теории вероятностей событий. В главе 3 изложены базовые понятия логико-вероятностных методов анализа надежности. В главе 4 описаны аппараты деревьев отказов, деревьев событий, приводятся многочисленные примеры построения деревьев отказов монотонных и немонотонных систем, рассмотрено применение диаграмм двоичных решений при программной реализации деревьев отказов, дан критический обзор моделей отказов по общей причине. Глава 5 посвящена марковскому моделированию надежностного поведения систем. В главе 6 рассмотрен современный аппарат анализа надежности сложных систем, основанный на агрегировании логико-вероятностных и марковских моделей надежности, динамические деревья отказов. В главе 7 обсуждаются подходы к проведению на ранних стадиях проектирования качественного и предварительного количественного анализа видов и последствий отказов.

Приложение 1 содержит основные формулы теории вероятностей событий, используемые при расчетах показателей надежности. В приложении 2 приведены основные положения и соотношения алгебры логики .В приложении 3 рассмотрены способы вычисления показателя средней наработки на отказ.

Книга будет полезна студентам и аспирантам, соответствующих специальностей, сотрудникам отделов надежности, проводящим анализ конкретных систем и знакомым с основами теории надежности, молодым специалистам, которые начали свое знакомство с надежностью не с изучения теоретических основ, а с использования специализированного программного обеспечения анализа надежности. Мы надеемся, что эта книга поможет создавать адекватные модели анализа надежности исследуемых систем, корректно задавать параметры модели, правильно интерпретировать полученные результаты.


 Об авторах

Викторова Валентина Сергеевна
Доктор технических наук, заведующая лабораторией Института проблем управления РАН. Основное направление научной и прикладной деятельности --- автоматизация анализа надежности, безопасности и контролепригодности сложных технических систем.
Степанянц Армен Суренович
Специалист в области анализа и обеспечения надежности технических систем. Работает в Институте проблем управления РАН. Основные научные интересы лежат в области разработки моделей и методов логико-вероятностного и марковского моделирования надежности систем. Руководитель проектов по RAM-анализу особо ответственных объектов в химико-технологической и газовой промышленности.
 
© URSS 2016.

Информация о Продавце