ПРОГРАММА, РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЗАЧЁТУ Программа учебной дисциплины

ПРОГРАММА, РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА И
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЗАЧЁТУ
по дисциплине
«НАДЁЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И СИСТЕМ
ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ»
Осенний семестр 2014-2015 учебного года
Специальность 1-38 02 03 «Техническое обеспечение безопасности»
Программа учебной дисциплины
Название темы
1
Содержание
2
Раздел 1. Основы теории надёжности технических изделий
Тема 1. Основные
Основные понятия и определения, используемые в теории и
понятия и
практике надёжности технических изделий. Отказы и их
определения теории
классификация. Причины отказов электронных устройств. Модели
надёжности
законов распределения времени до отказа (наработки до отказа) и
времени
восстановления
изделий
радиоэлектроники
и
приборостроения. Характеристика экспоненциальной модели и
модели Вейбулла. Модели (схемы) соединения элементов в
электронных устройствах и системах с точки зрения надёжности.
Тема 2. Показатели
Показатели (критерии) надёжности невосстанавливаемых и
надёжности
восстанавливаемых технических изделий и систем. Группы
невосстанавливаемых показателей надёжности устройств и систем. Показатели
и восстанавливаемых безотказности. Экспоненциальный закон надёжности. λустройств и систем
характеристика устройств. Показатели ремонтопригодности.
Показатели долговечности. Ресурс и срок службы. Предельное
состояние
изделий,
критерии
предельных
состояний.
Эксплуатационно-технические показатели технических изделий и
систем, связанные с долговечностью. Показатели сохраняемости.
Комплексные
показатели
надёжности.
Эксплуатационные
коэффициенты надёжности.
Раздел 2. Надёжность электронных и электрических компонентов технических
устройств и систем
Тема
3. Интенсивность отказов как основная характеристика надёжности
Характеристика
элементов изделий радиоэлектроники и приборостроения.
надёжности
Получение интенсивности отказов элементов по результатам
элементной
базы испытаний. Коэффициенты электрической нагрузки элементов.
средств и систем Определение коэффициентов электрической нагрузки элементов.
обеспечения
Характеристика уровня надёжности типовых элементов изделий
безопасности
радиоэлектроники и приборостроения.
1
Тема 4. Модели
прогнозирования
эксплуатационной
надёжности
электрических и
электронных
компонентов
2
Учёт влияния на надёжность элементов электрического режима,
условий работы, конструкторско-технологических и других
особенностей
элементов.
Модели
прогнозирования
эксплуатационной безотказности электрических и электронных
компонентов устройств и систем обеспечения безопасности.
Модели пересчёта справочных показателей долговечности
элементов с учётом электрического режима и условий работы
(температуры).
Раздел 3. Методы оценки надёжности устройств и технических
систем обеспечения безопасности
Оценка
показателей
надёжности
проектируемых
невосстанавливаемых и восстанавливаемых устройств. Основные
Тема 5. Расчётнорасчётные соотношения для вероятности безотказной работы и
аналитические
методы оценки
среднего
времени
восстановления.
Предварительный
надёжности
(ориентировочный) и окончательный расчёты показателей
устройств
надёжности проектируемых электронных устройств. Физическая
трактовка результатов расчёта.
Тема 6. Расчёт
Выбор показателей надёжности и показателей эффективности
показателей
функционирования систем обеспечения безопасности. Влияние на
надёжности и
надёжность технической системы её структуры и взаимосвязи
эффективности
составных частей. Определение норм надёжности на составные
функционирования
части системы. Расчёт надёжности невосстанавливаемых и
технических систем
восстанавливаемых систем. Порядок оценки эффективности
систем. Системы с резервированием их составных частей. Расчёт
надёжности систем при наличии резервирования. Определение
надёжности
технических
систем
безопасности
методом
статистического моделирования – методом Монте-Карло.
Раздел 4. Обеспечение надёжности устройств
и технических систем безопасности
Тема 7. Методы
Общая характеристика методов повышения надёжности РЭС на
обеспечения
этапе проектирования. Программа обеспечения надёжности.
надёжности
Схемные методы повышения надёжности электронных устройств.
устройств и систем на Квазирезервирование и область его применения. Общая
этапах
характеристика методов повышения надёжности электронных
проектирования,
устройств на этапе производства. Отбраковка потенциально
производства и
ненадёжных элементов методами электротермотренировки.
эксплуатации
Использование технологического прогона для повышения
надёжности устройств. Характеристика методов повышения
надёжности устройств на этапе эксплуатации. Прогнозирование
надёжности устройств
Тема. 8.
Прогнозирование
надёжности
устройств и систем
обеспечения
безопасности
Общая характеристика прогнозирования и его использование для
оценки надёжности устройств и систем. Индивидуальное
прогнозирование надёжности элементов и устройств по
информативным параметрам. Прогнозирующее правило и
процедура его применения. Индивидуальное прогнозирование
методом экстраполяции параметра. Обратное прогнозирование и
его использование для предсказания отказов электронных
устройств
Литература
ОСНОВНАЯ
1. Боровиков, С. М. Расчёт показателей надёжности радиоэлектронных
средств : учеб.-метод. пособие / С. М. Боровиков, И. Н. Цырельчук, Ф. Д.
Троян ; под ред. С. М. Боровикова. – Минск : БГУИР, 2010. – 68 с.
2. Боровиков, С. М. Теоретические основы конструирования,
технологии и надёжности : учебник для инж.-техн. спец. вузов / С. М.
Боровиков. – Минск : Дизайн ПРО, 1998. – 336 с. (Главы 5 и 6)
3. Надёжность технических систем : справочник / Ю. К. Беляев [и др.] ;
под ред. И. А. Ушакова. – М. : Радио и связь, 1985. – 608 с.
4. Половко А. М., Гуров С. В. Основы теории надёжности / А. М.
Половко, С. В. Гуров; 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006.
– 704 с.
5. Надёжность в технике. Основные понятия, термины и определения.
ГОСТ 27.002–89. – М. : Изд-во стандартов, 1990.
6. Состав и общие правила задания требований по надёжности. ГОСТ
27.003–90. – М.: Изд–во стандартов, 1991.
7. Надёжность в технике. Расчёт надёжности. Основные положения.
ГОСТ 27.301-95. – Изд–во стандартов, 1996.
8. European Organization of the Quality Control Glassary. – Bern : EOQC,
1988. – 24 p.
9. Надёжность и эффективность в технике : справочник. В 10 т. Т. 2 :
Математические методы в теории надёжности и эффективности / под ред.
В. Б. Гнеденко. – М. : Машиностроение, 1987. – 280 с.
10. Широков, А. М. Надёжность радиоэлектронных устройств : учеб.
пособие для вузов / А. М. Широков. – М. : Высш. шк., 1972. – 272 с.
11. Улинич, Р. Б.
Практическое обеспечение надёжности при
проектировании / Р. Б. Улинич. – М. : Радио и связь, 1985. – 112 с.
12. Литвинский, И. Е. Обеспечение безотказности микроэлектронной
аппаратуры на этапе производства / И. Е. Литвинский, В. А. Прохоренко,
А. Н. Смирнов. – Минск : Беларусь, 1989. – 191 с.
13. Гаскаров, Д. В. Прогнозирование технического состояния и
надёжности радиоэлектронной аппаратуры / Д. В. Гаскаров, Т. А. Голинкевич,
А. В. Мозгалевский. – М. : Сов. радио, 1974. – 222 с.
14. Прытков, С. Ф. Надёжность электрорадиоизделий, 2006 : справочник
/ С. Ф. Прытков, В. М. Горбачева, А. А. Борисов [и др.]. – М. : ФГУП «22
ЦНИИИ МО РФ», 2008. – 641 с.
15. Reliability prediction of electronic equipment : Military Handbook MIL–
HDBK-217F. – Washington : Department of defense DC 20301, 1995. – 205 p.
16. A universal model for reliability prediction of Electronics components,
PCBs and equipment. RDF 2000 : reliability data handbook. – Paris : UTE C 80-810.
2000. – 99 p.
Контрольные вопросы
К разделу 1
1. Причины обострения проблемы надёжности электронных устройств.
2. Основные понятия и определения теории надёжности.
3. Понятие отказа, классификация отказов.
5. Схемы соединения элементов в устройстве с точки зрения надёжности.
6. Модели законов распределения времени до отказа.
7. Характеристика экспоненциальной модели.
8. Характеристика модели Вейбулла.
9. Характеристика нормальной модели.
10 Характеристика логарифмически нормальной модели.
11. Группы показателей надёжности устройств и их элементов.
12. Показатели безотказности.
13. Вероятность безотказной работы и вероятность отказа.
14. Интенсивность отказов.
15. Лямда-характеристика электронных устройств.
16. Гамма-процентная наработка до отказа.
17. Среднее время безотказной работы.
18. Наработка на отказ.
19. Параметр потока отказов.
20. Минимальная наработка до отказа (на отказ).
21. Показатели ремонтопригодности.
22. Среднее время восстановления и вероятность восстановления.
23. Гамма-процентное время восстановления и трудоёмкость
восстановления.
24. Показатели долговечности (общая характеристика).
25. Показатели, описывающие ресурс.
26. Показатели, описывающие срок службы.
27.
Эксплуатационно-технические
показатели,
связанные
с
долговечностью.
28. Показатели сохраняемости.
29. Инженерный пересчёт гамма-процентных показателей долговечности
и сохраняемости.
30. Комплексные показатели надёжности.
К разделу 2
1. Интенсивность отказов как основная характеристика надёжности
элементов изделий радиоэлектроники и приборостроения.
2. Коэффициенты электрической нагрузки элементов.
3. Определение коэффициентов электрической нагрузки типовых
элементов:
- резисторы;
- конденсаторы;
- транзисторы;
- диоды;
- п/п знакосинтезирующие индикаторы, оптопары, п/п излучатели;
- тиристоры;
- элементы коммутации низковольтные;
- низкочастотные соединители;
- трансформаторы;
- дросели;
- реле;
- кабели, шнуры, провода.
4. Краткая характеристика надёжности типовых элементов.
5. Учёт влияния на надёжность элементов электрического режима,
условий работы, конструктивно-технических и др. особенностей.
6. Характеристика общих поправочных коэффициентов моделей расчёта
эксплуатационной надёжности элементов.
7. Модели расчёта эксплуатационной надёжности ИМС отечественного
производства.
8. Модели расчёта эксплуатационной надёжности ИМС иностранного
производства.
9. Модели расчёта эксплуатационной надёжности п/п приборов
отечественного производства.
10. Модели расчёта эксплуатационной надёжности элементов
коммутации отечественного производства.
11. Модели расчёта эксплуатационной надёжности кабелей, шнуров и
монтажных проводов.
12. Инженерный пересчёт ресурса элементов с учётом электрического
режима и температуры.
К разделу 3
1. Расчёт норм надёжности на составные части устройств и систем.
2. Оценка показателей надёжности проектируемых устройств: основные
расчётные соотношения.
3. Характеристика методов расчёта надёжности электронных устройств.
4. Ориентировочный (предварительный) расчёт показателей надёжности
проектируемых электронных устройств.
5. Уточненный (окончательный) расчёт показателей надёжности
электронных устройств.
6. Принципы расчёта безотказности электронных устройств с учётом
цикличности работы.
7. Физическая трактовка результатов расчёта надёжности электронных
устройств.
8. Резервирование как метод повышения надёжности устройств и систем.
9. Характеристика постоянного резервирования.
10. Оценка показателей безотказности электронных устройств при
наличии постоянного резервирования.
11. Характеристика резервирования замещением.
12. Оценка безотказности электронных устройств и технических систем
при наличии резервирования замещением.
13. Расчёт надёжности технических систем по схеме расчёта надёжности
(СРН).
14. Расчёт вероятности безотказной работы технической системы
безопасности методом прямого перебора.
15. Расчёт вероятности защиты объекта с помощью технической системы
безопасности.
К разделу 4
1. Общая характеристика методов обеспечения надёжности электронных
устройств на этапе проектирования.
2. Априорное ограничение нагрузки элементов как метод повышения
надёжности электронных устройств.
3. Выбор коэффициентов нагрузки с учётом производственного разброса
параметров элементов и питающих напряжений.
4. Схематические методы повышения надёжности электронных
устройств.
5. Квазерезервирование как метод повышения надёжности .
6. Основные принципы проектирования электронных устройств с учётом
обеспечения ремонтопригодности.
7. Общая характеристика методов обеспечения надёжности электронных
устройств и технических систем на этапе производства.
8. Тренировка как способ отбраковки потенциально ненадёжных
элементов.
9. Технологический прогон устройств.
10. Понятие прогнозирования и его классификация.
11. Показатели качества процедуры прогнозирования.
12. Эвристическое прогнозирование.
13. Характеристика индивидуального прогнозирования с использованием
метода экстраполяции параметра.
14. Обратное прогнозирование методом экстраполяции параметра.
15. Приёмы решения задач индивидуального прогнозирования с
использованием метода экстраполяции параметра.
16. Общая характеристика индивидуального прогнозирования
распознаванием образов (по информативным параметрам).
17. Классификация элементов по уровню надёжности методом пороговой
логики.
Вопросы составил:
БОРОВИКОВ Сергей Максимович − канд.техн.наук, доцент