Skip navigation

putin IS MURDERER

Please use this identifier to cite or link to this item: https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/46554
Title: Моделювання впливу короткочасного режиму роботи елемента нерезервованої системи на її надійність
Other Titles: Modeling the influence of short-term mode of component for non reserved system on its reliability
Authors: Стефанович, Т. О.
Щербовських, С. В.
Stefanovych, T.
Shcherbovskykh, S.
Affiliation: Національний університет “Львівська політехніка”
Lviv Polytechnic National University
Bibliographic description (Ukraine): Стефанович Т. О. Моделювання впливу короткочасного режиму роботи елемента нерезервованої системи на її надійність / Т. О. Стефанович, С. В. Щербовських // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : український міжвідомчий науково-технічний збірник. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2019. — Том 53. — С. 66–72.
Bibliographic description (International): Stefanovych T. Modeling the influence of short-term mode of component for non reserved system on its reliability / T. Stefanovych, S. Shcherbovskykh // Avtomatyzatsiia vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni : ukrainskyi mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk. — Lviv Politechnic Publishing House, 2019. — Vol 53. — P. 66–72.
Is part of: Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : український міжвідомчий науково-технічний збірник (53), 2019
Journal/Collection: Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні : український міжвідомчий науково-технічний збірник
Volume: 53
Issue Date: 28-Feb-2019
Publisher: Видавництво Львівської політехніки
Lviv Politechnic Publishing House
Place of the edition/event: Львів
UDC: 519.873
Keywords: модель надійності
динамічне дерево відмов
метод Монте-Карло
короткочасний режим роботи
reliability model
dynamic fault tree
Monte-Carlo simulation
short-term mode of a work
Number of pages: 7
Page range: 66-72
Start page: 66
End page: 72
Abstract: Мета. Розробити підхід до адекватної формалізації та обчислення надійності за допомогою динамічного дерева відмов для системи із двох елементів як взірцевої, з врахуванням короткочасного режиму роботи одного з елементів системи. Методика. Для формалізації надійності використано багатотермінальне динамічне дерево відмов. У такому дереві розділено структуру та поведінку системи. На основі дерева побудовано діаграму станів та переходів системи. Обчислення виконано за допомогою марковської моделі та на основі методу Монте-Карло. Результати. У роботі на прикладі системи із двох елементів, які сполучено послідовно, побудовано багатотермінальне динамічне дерево відмов. Таке дерево адекватно описує умову настання відмови системи, а також стани циклу короткочасного режиму роботи одного із елементів системи. У дереві задано динамічний зв’язок, який прив’язує параметри короткочасного режиму роботи до вказаного структурного елемента. Сформовано граф системи, який містить 6 станів та 6 переходів та подано таблицю із описом параметрів станів та переходів. На діаграмі непрацездатні стани згруповано у множини за причинами відмови системи. Ймовірнісні характеристики математичної моделі обчислено двома способами. Якщо параметри короткочасного режиму мають ймовірнісний характер, то використано марковську модель. Для випадку детермінованих параметрів короткочасного режиму використано моделювання методом Монте- Карло. Показано, що функція густини розподілу відмов має чітко виражені піки у моменти підвищеного зношування для детермінованої тривалості фаз короткочасного режиму. Наукова новизна. Удосконалено підхід на основі застосування багатотермінальних динамічних дерев відмов для моделювання надійності систем із послідовним сполученням елементів, які функціонують у короткочасних режимах роботи. Практична значущість. Запропонований підхід може бути використаний для оцінювання надійності під час проектування систем з вузлами, які функціонують у короткочасних режимах роботи. Одержані результати є математичною основою для аналізу короткочасних режимів роботи в системах із складною структурою.
Aim. To develop an approach for adequately formalizing and calculating reliability using a dynamic fault tree for a two-component system as an example, taking into account the short-term mode of operation of one of the system component. Method. A k-terminal dynamic fault tree is used to formalize reliability. In this tree, the structure and behavior of the system are separated. On the basis of the tree the diagram of states and transitions of the system is developed. The calculations are performed using a Markov model and on the basis Monte-Carlo simulation. Results. In the example of a two-element system that is connected in series, a k-terminal dynamic failure tree is developed. Such tree adequately describes the failure condition of the system, as well as the state of the cycle of short-term mode of operation of one of the system component. A dynamic link is specified in the tree that binds the short-term mode parameters to the specified structural component. A graph of a system containing 6 states and 6 transitions is formed and a table describing the state and transition parameters is presented. In the diagram, the inoperable states are grouped into sets of system failure causes. The probabilistic characteristics of the mathematical model are calculated in two ways. If the parameters of the short-term mode are probabilistic, then the Markov model is used. Monte Carlo simulation was used for the case of deterministic parameters of short-term mode. It is shown that the failure density function has clearly described peaks at moments of increased wear for the determined duration of the short-term mode phases. Scientific novelty. Improved approach based on the use of k-terminal dynamic failure trees to model the reliability of systems with series-connected components that function in short-term modes. Practical significance. The proposed approach can be used to evaluate the reliability when designing systems with nodes that operate in short-term modes. The results obtained are a mathematical basis for the analysis of short-term modes of operation in systems with complex structures.
URI: https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/46554
Copyright owner: © Національний університет „Львівська політехніка“, 2019
© Стефанович Т. О., Щербовських С. В., 2019
References (Ukraine): 1. Zhou Z. Model Event/Fault Trees with Dynamic Uncertain Causality Graph for Better Probabilistic Safety Assessment / Z. Zhou, Q. Zhang // IEEE Trans. on Reliability. – 2017. – Vol. 66, No. 1. – P. 178–188. doi: 10.1109/TR.2017.2647845.
2. Volk M. Fast Dynamic Fault Tree Analysis by Model Checking Techniques / M. Volk, S. Junges, J. Katoen // IEEE Trans. on Industrial Informatics. – 2018. – Vol. 14, No. 1. – P. 370–379.doi: 10.1109/TII.2017.2710316.
3. Ammar M. Towards an Accurate Probabilistic Modeling and Statistical Analysis of Temporal Faults via Temporal Dynamic Fault-Trees (TDFTs) / M. Ammar, G. Bany Hamad, O. Ait Mohamed, Y. Savaria // IEEE Access. – 2019. – Vol. 7. – P. 29264–29276. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2902796
4. Zeng Z. Dynamic Risk Assessment Based on Statistical Failure Data and Condition-Monitoring Degradation Data / Z. Zeng, E. Zio // IEEE Trans. on Reliability. – 2018. – Vol. 67, No. 2. – P. 609–622. doi: 10.1109/TR.2017.2778804.
5. Liu B. Monte Carlo ReliabilityModel for Single-Event Transient on Combinational Circuits / B. Liu, L. Cai // IEEE Trans. on Nuclear Science. – 2017. – Vol. 64, No. 12. – P. 2933–2937. doi: 10.1109/TNS.2017.2772267.
References (International): 1. Z. Zhou and Q. Zhang, “Model Event/Fault Trees With Dynamic Uncertain Causality Graph for Better Probabilistic Safety Assessment”? in IEEE Transactions on Reliability, vol. 66, no. 1, pp. 178–188, March 2017. doi: 10.1109/TR.2017.2647845.
2. M. Volk, S. Junges and J. Katoen, “Fast Dynamic Fault Tree Analysis by Model Checking Techniques”, in IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 14, no. 1, pp. 370–379, Jan. 2018. doi: 10.1109/TII.2017.2710316.
3. M. Ammar, G. Bany Hamad, O. Ait Mohamed and Y. Savaria, “Towards an Accurate Probabilistic Modeling and Statistical Analysis of Temporal Faults via Temporal Dynamic Fault-Trees (TDFTs),” in IEEE Access, vol. 7, pp. 29264–29276, 2019.
4. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2902796
5. Z. Zeng and E. Zio, “Dynamic Risk Assessment Based on Statistical Failure Data and Condition- Monitoring Degradation Data”, in IEEE Transactions on Reliability, vol. 67, no. 2, pp. 609–622, June 2018. doi: 10.1109/TR.2017.2778804.
6. B. Liu and L. Cai, “Monte Carlo Reliability Model for Single-Event Transient on Combinational Circuits”, in IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 64, no. 12, pp. 2933–2937, Dec. 2017. doi: 10.1109/TNS.2017.2772267.
Content type: Article
Appears in Collections:Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. – 2019. – Випуск 53

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2019v53_Stefanovych_T-Modeling_the_influence_66-72.pdf671.32 kBAdobe PDFView/Open
2019v53_Stefanovych_T-Modeling_the_influence_66-72__COVER.png502.26 kBimage/pngView/Open
Show full item record


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.