Файл: Гальперин А.С. Прогнозирование числа ремонтов машин.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.07.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 0
П р е о б р а з о в а н и ем |
x—Kt |
это распределение |
приво |
дится к безразмерному |
виду |
|
|
|
/ ( * ) = |
е - * |
(40) |
с математическим ожиданием и- дисперсией, равным 1. Показательным распределениемописывается время службы таких элементов, интенсивность отказа которых в течение времени не меняется (например, электриче-
t
Рис. 5. Плотность распределения и интенсивность отказов при показательном законе
ские |
и |
электронные |
лампы, |
некоторые |
|
д е т а л и ) . |
Н а |
||
рис. |
5 |
представлен |
график |
плотности f(t) |
этого |
рас- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
f(t) |
|
|
пределения и интенсивности |
отказов |
— |
— . |
|
|||||
Распределение |
Вейбулла. |
l-F(t) |
|
|
|||||
В задачах, |
связанных |
с на |
|||||||
дежностью, часто |
используют распределение Вейбулла, |
||||||||
функция которого |
может быть представлена в виде |
|
|||||||
|
|
|
|
F(f)=l—e-'**. |
|
|
(41) |
||
Очевидно, плотность |
распределения |
в |
этом случае |
||||||
имеет |
вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f{t) |
= acta-le-c<a |
|
|
(42) |
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/(0 = |
|
« . |
|
|
(43) |
|
|
|
|
|
|
|
|
26
М а т е м а т и ч е с к ое ожидание М равно
м |
(44) |
где Г ^ Н — — ^ — гамма - функция от ^'1+ — ^
Среднеквадратическое отклонение о:
|
Г 1 + — |
_ П |
1 + |
|
|
|
_1_ |
|
|
(45) |
|
|
|
|
|
||
Коэффициент вариации У равен |
|
|
|
||
V |
- |
|
|
|
(46) |
Сложность |
аналитического |
в ы р а ж е н и я |
этого |
рас |
|
пределения и его параметров |
д е л а ю т |
его не очень |
удоб |
||
ным для исследований. П о вычисленным на |
основе экс |
периментальных наблюдений значениям среднего- М и
среднеквадратического |
отклонения |
а довольно |
громоздко |
||
определять |
параметры |
распределения а и |
с. |
|
|
В т а б л . |
1 приведено |
несколько |
значений |
п а р а м е т р а с |
д л я различных значений параметра а и среднего значе
ния |
М. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
Значения параметра с в распределении |
Вейбулла при различных |
|||||||||
значениях среднего М и |
параметра |
а или коэффициента |
вариации V |
|||||||
м |
V » |
0,3, |
V х 0,25, |
V а 0,2, |
|
V к |
0,15, |
V и 0, 1 , |
||
(Х = 3,714 |
а = 4,50 |
а = |
5 ,83 |
|
а = |
7,8Я |
а = 12,143 |
|||
5,2609 |
10-2 |
2,9281 |
10-2 |
1,1246 |
Ю - 2 |
2,6298-10-3 1,3232-10-* |
||||
|
1,1736 |
10-2 |
4,7220 |
Ю - з |
1,0578 |
Ю - |
3 |
1,0773- Ю - * 9,6481-10-' |
||
3,8849 |
|
1,2939 |
Ю - з |
1,9769 |
Ю - |
4 |
1,1164.10-5 |
2 , 9 3 3 0 - Ю - 8 |
||
|
1,7730 |
Ю - з |
4,7408 |
Ю - 4 |
5,3827 |
Ю - 5 |
1,9239-10-е 1,9498-10-» |
|||
9,0305 |
ю - * |
2,0867 |
1 0 - ' |
1,8592 |
Ю - 6 |
4,5730.10-' |
2,0772-10-w |
4 27
З а м е н ой с^а(=х плотность распределения Вейбулла можно привести к однопараметрпческому виду
|
|
|
f(x) = |
o w e - 1 e - ^ a . |
|
(47) |
|
Н а рис. |
6 |
приведены |
графики плотности |
распределе |
|||
ния срока |
службы |
головки |
цилиндров |
трактора Т-75, |
|||
подчиненного |
распределению |
Вейбулла |
с |
параметрами |
|||
о = 1 , 5 5 , ш = 0,95- |
Ю - 5 ПО]. |
|
|
|
Рис. 6. Графики плотности распределения Вейбулла:
а — от |
реального аргумента |
I; 6 — от безразмерного ар |
|
гумента х |
|
|
|
* |
Нормальное |
распределение. |
Н а и б о л ь ш е е распростра |
нение имеет нормальный закон распределения с плот ностью
' |
|
|
/ ( ' ) |
= |
— ^ r - e |
_ |
, |
|
|
(48) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
у 2 я а |
|
|
|
|
|
|
где а0 — среднее значение |
случайной |
величины; |
о — |
||||||||
среднеквадратическое |
отклонение случайной величины, |
||||||||||
описанию и использованию которого посвящено |
доста |
||||||||||
точно много |
книг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Использование |
нормального |
закона |
д л я |
описания |
|||||||
распределений |
доремонтных, |
межремонтных |
или пол |
||||||||
ных сроков |
с л у ж б ы объектов |
налагает |
некоторые |
огра |
|||||||
ничения |
на |
его |
параметры . Т а к |
как срок с л у ж б ы — ве-г |
|||||||
личина |
неотрицательная, то |
положение |
кривой |
распре- |
28
деления относительно |
начала координат не |
может |
|
быть произвольным (рис. 7). |
|
||
Поэтому в практических расчетах этот закон |
можно |
||
использовать, |
когда |
коэффициент вариации |
сроков |
с л у ж б ы меньше |
0,4. |
|
|
|
|
5 |
|
, |
10 t |
Рис. 7. График плотности нормального |
распределения |
||||
Подставляя в формулу |
(48) |
|
|
|
|
t/a = |
х, |
aja |
= х0, |
|
(49) |
получим безразмерное |
однопараметрическое |
распре |
|||
деление |
|
|
|
|
|
|
|
_ |
(*-*о)' |
|
|
/ W = - 7 ^ - e |
2 |
. |
(50) |
||
|
У |
2л |
|
|
|
Логарифмически нормальное распределение. Неот рицательная случайная величина • распределена лога рифмически нормально, если ее логарифм распределен нормально. Плотность такого распределения представ ляется в виде
|
1 |
(log t—ai- |
|
/(0 = |
(51) |
||
|
|||
to |
V2n |
|
Математическое ожидание и дисперсия соответствен но равны
М = |
а+ • |
Р2 |
(52) |
|
а2 = е 2 а + ^ (еР! — 1), |
29