Файл: Волков Е.Б. Основы теории надежности ракетных двигателей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 229

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

v

b (I1j,

Pj,

 

kj) < J Pj

_

_

 

 

 

 

 

V

 

 

0; -f 1 ) <

 

 

 

 

ft j=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

< J p.(r i j — 0 y - i ,

 

i fy-i + 1);

 

 

 

 

ОI

 

 

02

 

 

 

ОдГ

 

 

 

Pn =

 

Pi.

 

У Iй («2,

P2. ^2b • •

У

Й(йлг,

Рд-, ^ )

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,«1

 

 

 

 

 

ft,= 0

 

 

fts = 0

 

 

*A '“ °

 

 

 

Oi

 

 

 

Одг_о

 

 

 

 

 

 

 

 

( WL P l ’ * 0 • • •

2

 

 

P JV-2> * Л Г -2) X

 

 

ft, =0

 

 

 

* A '_ 2 = ®

 

 

 

 

 

 

6Ar- l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

2

b { l l N

- x,

Р л г - i ,

k N —l ) J p N

(«ЛГ- l —

0 A '-1 ,

”®Ar- l — ^A ’- l + l ) - ^

ftAr- l “ °

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1

 

 

 

ОДГ f>

 

 

 

 

 

 

< 2

 

6 (/г1’ Pl’

 

• •

2

^Рглг_2’

Р^-г. ^лг-г^Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e.

 

 

 

 

X ^ P A 'P A ’- l l ^ A

r - l

0ЛГ-1>

f y v - l ~b

1

) < 2

^ ,il> ^ >1’

• •

 

Одг_о

 

 

 

 

 

 

ft.-l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

®Л’- 2 . 0Дг-2— ^ Л '-г - !- 1

•••

2 ^ PCV-2> Р л Г- 2 . ^Лг-2^ J Рд-Р v - 1

( n N - Z

й д._о«=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

• .. <

Jp {n Ol буД- l)= 7 p

(nP,

nq-\~ 1).

(3.27'.

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PN=

sup PlY<

/ P (/?P , nq-\- 1),

 

 

N

П P , - P

/- 1

что и доказывает теорему.

Следствие 1. Нижняя граница Р доверительного интервала

для Р при заданных п, d и у удовлетворяет соотношению

P>_P(i),

(3.28)

где Р(1)=/,(/г, nq, y i) — корень уравнения

7р(/гР, яг7+1) =

= 1— yi. Доказательство непосредственно следует из теоремы I

исоотношения (3. 21). Действительно, УраДяР, nq-\-1)= 1— ух<С

</р(/?Р, nq-\- 1), откуда P^P(i).

140


Оценка (3.28) без доказательства и указания на то, что при­ ближает точное значение Р снизу, приведена в работе [53].

Следствие 2. Для оценивания значения Р имеем такую после­ довательность оценок, сходящуюся к точному значению

Р (1)< Р (2)< ...< Р (^ -1)< _ Р .

13.29)

Здесь Р(,) — корень уравнения

1—Yi= supP„

П р r v

1=1

Pi = y b{nlt Pj, ^ ) v b (я2, P2, /г2)...

A,=0 ft2=0

°/-I

. У ^ (/?.;_!, Pi-l t k

ki - 1-0

N Г

Р / = П Р,; ^ = n ‘ l

V= /

L

l

~|

P

/—1

П ( - * ) J

Доказательство. Поскольку согласно работе [3] функция Рк монотонно возрастает по вектору (Pi, Рг,.. ., Pjy), то для того, чтобы установить соотношение (3.29), следует убедиться в спра­ ведливости соотношения

Р м < Р п v * 'e [ i , w ] .

Случай i— 1 уже рассмотрен выше [см. (3. 26)]. Пусть г> 1 Тогда

 

0i

“‘-1

 

P n

=

b (Яц Рц Aj)... ^

й ( д , _ 1, Рf-—1, k i —i ) P j \ f —j,

 

*1=0

*;-1=°

 

0;

0;у

 

где PN_ ; = y b(nh Р,., k;)... У

b(nN, PN, kN).

 

Jmd

—'

 

 

ft.=0

*д,-0

Из выражения (3. 26) находим

 

 

 

Pn- i ^ Jр. (ni — 6;i б| Jr ^

где n.i^.ni

+

^ nN.

 

Следовательно,

 

 

141


 

 

 

P i = У. b (lllt Pv

u/-l

 

 

 

 

 

 

 

P n <

k+ .. v

b

 

Р/—ii +-l) X

 

 

 

 

*,=0

 

 

* / - Г °

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

Jp+O ~

+

1).

 

 

 

что и доказывает справедливость соотношения

(3.29).

 

 

Получим теперь оценку для Р сверху.

 

 

 

 

 

 

Теорема 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f 2\n, «<7,У)< Р < Л ( /П М -

Y),

 

(3. 30)

где

/2(/г, л-,

y) — корень

уравнения

/р(/г — х, л:+ 1) =

1 — у;

[«<?] — целая часть произведения nq\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q — 1 — Р;

Р =

П

( 1 — —);

/i^min//;.

 

 

 

 

 

 

;=1 \

' и )

 

 

\< i< N

 

 

Оценка

снизу для

Р,

входящая

 

в

выражение

(3.30)

Р ^ / 2(/г, nq, у), уже доказана

выше

(теорема 4

и следствие 1).

Для доказательства оценки сверху заметим, что

 

 

 

 

N

 

 

 

Jp, (Я — о, а + I)

N

 

Р ы >

П р;'1 V . x«,P iX ):

 

 

 

р"-°

 

Р"-° J] P"i >

 

 

1=2

А=0

 

 

 

 

 

/-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»« р.>+(п + .

 

 

 

где

/г' =

тах/г,-; •/.= «' —(/г —0); /г =

/гг =

mгп //(-;

0 = [«#];

 

 

 

1■;I < Л'

yPi(/;_ri, 0_ 1)

 

 

 

к / < д '

 

 

 

 

(Pi) = -

 

1

F (п — 0, —П, п — 0 + I, Р|)

 

рл—О

 

 

п — 0

 

 

Т\(п — 0,0 -|- 1)

 

 

 

 

*1

 

 

 

 

 

F (■) — гппергеометрическая функция [93];

J x{a, b)

г (а + Ь)

При этом функция ф(Pi) убывает по Pie[0, 1]. Действительно, используя правила дифференцирования гипергеометрической функции, получаем

 

--------------

« (« - Д

/ г (/г_ е + 1 ) 1 _ 0)

dP 1

(л— Ь) У, (л — 0, 0 + 1)(л — 0 + 1)

 

 

 

 

Pi

 

/г - 0 + 2, р д =

 

IV -0 (I - У

) 0 d y

=------ --------------

5----------------------

< 0 ,

 

 

У, (/г — 0 ,0 + 1)

 

Р]1- 0

142


если Рх ее (О, PJ. Следовательно, <р(Р1)Р~х | Рд ЕЕ [0, 1] и

 

 

 

/ N

\ п'

__

 

P n

> suptp(P1) ---- ( П Р,-

= Р " ' max «р(Р!)РГх=

 

N

Р ?

V

/

P < P i< >

 

 

п Р ; “ Р

1

' < = 1

 

 

 

i-l

 

 

 

 

 

 

= Р " ' ; -р

 

— у р ( я — 9, 0 + 1 ) .

 

 

ря—0 рп'—п+0

 

 

 

Таким образом, 1 — у=Ры^1т?(п-— 0, 0+ 1),

откуда вследст­

вие соотношения (3.21) получаем,

что корень

P'— f2(n, 0, у)

уравнения

1 — -у = /Р, (и — 0, 0+ 1)

удовлетворяет соотношению

 

Р' =

/ 2 («. 0, Y)= / a (п, [nq], Y) > Р,

 

что и требовалось доказать.

Теорема 5 позволяет найти достаточно узкий интервал, в ко­ тором находится точное значение нижней границы Р для показа­

ла

~

теля надежности Р = ПРг-. Она

позволяет также свести много-

/=1

 

мерную задачу к простому одномерному случаю и вычислить Р с погрешностью

Р — Р,О)

^ P '- g d )

 

m in Р (I — Р ) ^

I — Р '

 

если Р '^0,5 . Если Р'<;0,5, то

 

 

 

Р ' -

■ Р ( 1 )

 

 

5 <

-(1)

 

 

 

 

 

Заметим, что хорошее приближение дает также оценка

 

P _ ~ f A n>nq,y).

(3.31)

Здесь п — число испытаний из тон пары значений (п,-, +•),

кото­

рая доставляет минимальное значение нижней границы

 

Pm = minP, = min/ 2(/г,-, dh у).

-

K K N

K K N

Остановимся на важных частных случаях. Пусть произведе­

ние nq — целое число. Тогда левые и правые границы интервала (3. 30) совпадают и получаем точное решение

Р = / 2(л, Щ, У)’

(3. 32)

Оно соответствует, например, следующим случаям.

143