4.____

Расчеты показателей надежности технического устройства, как системы, состоящей из совокупности материальных элементов, проводятся исходя из постулата, что вся система и любой ее элемент могут находиться только в одном из двух возможных состояний – работоспособном и неработоспособном, при этом отказы элементов являются независимыми друг от друга. Работоспособность состояния системы определяется работоспособностью состоянием элементов и их взаимными связями. Расчет надежности любой технической системы в простейшем варианте реализовать как полный перебор всех возможных комбинаций состояний элементов с определением вероятности каждого из них и установлением работоспособных состояний системы.

Такой метод является универсальным и может использоваться при расчете практически любых ТС. Однако при большом количестве элементов системы такой метод является нецелесообразным, а часто и просто нереальным, вследствие огромного объема вычислений, поэтому в практических расчетах применяют более эффективные и экономичные методы расчета, не связанные с существенными объемами вычислений. Эти методы основаны на исследовании структуры ТС и построении эквивалентных структурных схем.

Методика расчета надежности устройств программно-аппаратного комплекса вычислительной системы состоит из следующего набора операций:
определение типа элемента и его характеристик, формулирование четкого формального понятия отказа для всей системы и его отдельных составных частей;
 анализ структуры устройства, определение основных и вспомогательных блоков системы, составление эквивалентной схема расчета надежности, в которой элементами расчета являются конструктивно оформленные блоки;

 выбор метода расчета с подбором справочных данных и форм представления информации, определение параметров нагрузки элементов и влияния внешней среды;
 определение интенсивности отказов и вероятности безотказной работы каждого элемента;
 определения интенсивности отказов и вероятности безотказной работы системы, расчет других показателей надежности, представление результатов расчета.

Построение эквивалентной структурной схемы при расчете надежности используется слияние нескольких элементов, соединенных определенным образов, в один – эквивалентный, безотказность работы которого в точности будет равна заменяемой совокупности элементов. При этом рассматриваются типовые схемы соединения элементов – последовательное, параллельное и мостиковое.

тиковое. В системе из последовательно соединенных элементов отказ любого элемента приводит к отказу всей системы (рис. 5, а). Так как отказы элементов являются независимыми, то вероятность одновременной безотказной работы последовательно соединенных n элементов определяется в соответствии с теоремой умножения вероятностей так - вероятность совместного появления независимых событий равна произведению вероятностей этих событий:

Набор из параллельным соединением элементов представляет собой систему, отказ которой произойдет только в случае, когда откажут всех ее элементы (рис.5, б). Такие структуры характерны для устройств, в которых элементы дублируются или резервируются, потому что параллельное соединение применяется как основной метод повышения надежности.

Мостиковая структура (рис. 5, в) не приводится ни к параллельному ни к последовательному соединениям. Она представляет собой параллельно соединенные последовательные цепочки элементов с диагональными элементами, которые включены между узлами параллельных ветвей (рис. 5, в).

Работоспособность мостиковой определяется не только количеством отказавших элементов, но и их положением в структурной схеме. Для расчета надежности мостиковых систем можно воспользоваться методом прямого перебора или метод логических схем с применением алгебры логики. Последний сводится к составлению логического выражения, которое является условием работоспособности системы. Для каждого элемента и системы также используются два противоположных логических состояния - отказ или состояние работоспособности.