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

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

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

 

 

 

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