Центр дистанционного обучения КнАГУ

Distance Education Center of KnASU

Надежность и диагностика технических систем

Аннотация

В учебном курсе изложены основные понятия, определения и критерии, используемые в теории надежности. Рассмотрены общие методы расчета надежности технических систем в машиностроении различного назначения как нерезервированных, так и резервированных.

О курсе

Курс посвящен

Курс посвящен вопросам надежности и диагностики технических систем в машиностроении.

Высокопроизводительная и надёжная работа технического оборудования во многом определяется его надёжностью и безотказностью и, как следствие, безопасностью в процессе его эксплуатации. В настоящее время трудно представить себе высококвалифицированного специалиста в области машиностроения и промышленной безо­пасности, не обладающего навыками в оценке надёжности технологического оборудования.

В учебном курсе рассмотрены основные положения теории надёж­ности технических систем, элементы физики отказов, структурные схемы надёжности технических систем и их расчёт.

Цели курса

подготовка магистра к профессиональной деятельности в области прогнозирования и обеспечения надежности элементов и систем на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации. Побробно изучить вопросы: критерии и характеристики надежности; методы анализа надежности; методы повышения надежности; методы испытания объектов на надежность; методы эксплуатации объектов с учетом их надежности; вопросы технической диагностики систем.

Задачи курса

формирование знаний и умений в теории надежности и в математических методах, используемых в теории надежности;

приобрести практические навыки по выбору и обоснованию количественных показателей надежности; по методам расчета технических систем на надежность; по методам испытаний элементов и систем на надежность применению.

Инновационные технологии обучения

- информационно-инновационная технология, согласно которой студенты самостоятельно ищут источники новой информации, воспитывая в себе ответственность и самостоятельность. Студенты активнее усваивают материал, который видят на интерактивной доске или экране монитора. Компьютерные программы позволяют моделировать учебные ситуации, делать обучение индивидуально ориентированным.

- исследовательская технология, а именно проектная технология – научное исследование, которое начинается с выбора и обоснования актуальности темы, определения спектра задач и целей, выдвижения гипотезы с последующим ее доказательством или опровержением. Технология позволяет сформировать у студентов адаптационные способности, навыки ориентирования в сложных ситуациях, работать в коллективе, ставить и достигать поставленные цели.

 - для развития накопительной системы самооценки студента применяются технологии развития критического мышления (портфолио достижений и рейтинг по курсу).

Мотивационная фраза

Если ты не идешь сегодня, завтра тебе придется бежать! 

Расписание курса

Модуль: Введение. Количественные характеристики технических систем.

Введение. Основные понятия и определения теории надежности технических систем. Повреждения и отказы. Классификация.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Этапы анализа надежности технических систем. Априорный и апостериорный анализ надежности технических систем.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Определение количественных характеристик надежности по статистическим данным об отказах изделия. (Практическая работа)

Количественные характеристики надежности технических систем. Показатели надежности, определяющие свойство безотказности и восстанавливаемости.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Аналитическое определение количественных характеристик надежности изделия. (Практическая работа)

Комплексные показатели надежности технических систем. Показатели долговечности и сохраняемости.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Определение параметров надежности резьбовых соединений. (Лабораторная работа)

Рубежное тестирование по Модулю 1

Введение. Количественные характеристики технических систем. (Рубежный тест)
Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль: Математические модели в теории надежности технических систем.

Математические модели в теории надежности технических систем. Зависимость интенсивности отказов от времени.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Последовательное соединение элементов в систему. (Практическая работа)

Законы распределения, характеризующие зависимость интенсивности отказов от времени.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Расчет надежности системы с постоянным резервированием. (Практическая работа)
Определение параметров надежности соединений с натягом. (Лабораторная работа)

Рубежное тестирование по Модулю 2

Математические модели в теории надежности технических систем. (Рубежный тест)
Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль: Апостериорный анализ (расчет) надежности технических систем.

Апостериорный анализ (расчет) надежности технических систем. Оценка надежности невосстанавливаемого элемента расчета на надежность.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Резервирование замещением в режиме облегченного (теплого) резерва и в режиме ненагруженного (холодного) резерва. (Практическая работа)

Оценка надежности восстанавливаемого элемента расчета на надежность.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Определение параметров надежности зубчатых передач. (Лабораторная работа)

Рубежное тестирование по Модулю 3

Апостериорный анализ (расчет) надежности технических систем. (Рубежный тест)
Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль: Мероприятия по формированию показателей надежности на различных стадиях проектирования.

Выбор и обоснование показателей надежности технических систем. Назначение норм надежности. Распределение норм надежности по элементам. Методы, подтверждающие выполнение норм надежности.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Определение количественных характеристик надежности по статистическим данным об отказах изделия. (Практическая работа)

Составление логических схем для расчета надежности технических систем. Выбор и уточнение значений показателей надежности.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Определение параметров надежности подшипников качения. (Лабораторная работа)

Рубежное тестирование по Модулю 4

Мероприятия по формированию показателей надежности на различных стадиях проектирования. (Рубежный тест)
Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль: Общие методы расчета надежности проектируемых технических систем различных типов.

Общие методы расчета надежности проектируемых технических систем различных типов.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Резервирование с дробной кратностью и постоянно включенным резервом. (Практическая работа)

Расчет потерь производительности технических систем из-за ненадежности элементов.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Исследование надежности конструкционного материала при абразивном изнашивании. (Лабораторная работа)

Рубежное тестирование по Модулю 5.

Общие методы расчета надежности проектируемых технических систем различных типов. (Рубежный тест)
Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль: Методы повышения надежности.

Обеспечение надежности средств технических систем. Основные понятия, определения и классификация методов резервированных технических систем. Расчет надежности резервированных технических систем.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Скользящее резервирование при экспоненциальном законе надежности. (Практическая работа)

Расчет надежности технических систем с информационной избыточностью. Расчет надежности технических систем с временным резервированием.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Исследование надежности конструкционного материала при коррозионном изнашивании. (Лабораторная работа)

Рубежное тестирование по Модулю 6

Методы повышения надежности. (Рубежный тест)
Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль: Техническая диагностика.

Математические модели объектов диагностирования. Построение диагностирующих тестов. Диагностирование технологических систем различных типов.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Расчет показателей надежности резервированных систем с учетом восстановления. (Практическая работа)

Способы и средства реализации алгоритмов диагностирования. Организация и эффективность систем диагностирования.

Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)
Исследование надежности конструкционного материала при коррозионном изнашивании в условиях повышенных температур. (Лабораторная работа)

Рубежное тестирование по Модулю 7

Техническая диагностика. (Рубежный тест)
Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль: Контрольная работа.

Контрольная работа "Оценка показателей надежности технических систем"

Выполнение и защита контрольной работы. (Контрольная работа)
Контрольная работа. (Дополнительный материал)

Модуль: Итоговое тестирование.

Итоговое тестирование по курсу

Итоговый контроль. (Экзамен)
Подготовка к итоговому контролю. (Дополнительный материал)

Модуль: Дополнительный материал.

Материалы по дисциплине

Дополнительный материал по курсу. (Дополнительный материал)

Модуль: Регистрация на сайте LearningApps.

Регистрация на сайте LearningApps

(Дополнительный материал)

Информационные ресурсы

Основная литература

 1 Учаев, П.Н. Анализ, синтез и производство технических систем : учебное пособие для вузов / Под общ.ред. П.Н. Учаева. - Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2014. - 169с.

2 Бочкарев, С.В. Диагностика и надёжность автоматизированных технологических систем: учебное пособие для вузов / С. В. Бочкарев, А. И. Цаплин, А. Г. Схиртладзе. - Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2017. - 615с.

3 Воскобоев, В.Ф.Надёжность технических систем и техногенный риск: учебное пособие для вузов. Ч.1 : Надёжность технических систем / В. Ф. Воскобоев. - М.: Альянс: Путь, 2015; 2008. - 199с.

4 Диагностика и надёжность автоматизированных систем : учебник для вузов / Б. М. Бржозовский, А. А. Игнатьев, В. В. Мартынов, А. Г. Схиртладзе; Под ред. Б.М.Бржозовского. - Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2015; 2012. - 351с.

5 Кравченко, Е.Г. Надёжность технических систем в машиностроении : учебное пособие для вузов / Е. Г. Кравченко, А. Г. Схиртладзе. - Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2016. - 152с.

6 Надёжность и диагностика технологических систем : учебник для вузов / Ю. А. Бондаренко, М. А. Федоренко, А. А. Погонин, Т. М. Санина. - Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2016. - 212с.

7 Долгин, В. П.Надежность и диагностика технических систем[Электронный ресурс]: Учебное пособие/Долгин В.П., Харченко А.О. - М.: Вузовский учебник, НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 167 с.// ZNANIUM.COM : электронно-библиотечная система. – Режим доступа: http://www.znanium.com/catalog.php, ограниченный. – Загл. с экрана.

8 Рыков, В.В. Надежность и диагностика технических систем и техногенный риск [Электронный ресурс]: Учебное пособие / Рыков В.В., Иткин В.Ю. - М.:НИЦ ИНФРА-М, 2017. - 192 с.// ZNANIUM.COM : электронно-библиотечная система. – Режим доступа: http://www.znanium.com/catalog.php, ограниченный. – Загл. с экрана.

 Дополнительная литература

 1 Александровская, Л.Н. Современные методы обеспечения безотказности сложных технических систем : учебник для вузов / Л. Н. Александровская, А. П. Афанасьев, А. А. Лисов. - М.: Логос, 2001. - 207с.

2 Дедков, В.К. Обеспечение надёжности технических объектов по стадиям их жизненного цикла / В. К. Дедков, А. И. Татуев. - М.: Машиностроение: Машиностроение-Полёт, 2010. - 215с.

3 Иванов, С.Н. Основы теории и расчёта показателей надёжности технических систем: учебное пособие для вузов / С. Н. Иванов, Н. Н. Случанинов, И. В. Чепурных. - Комсомольск-на-Амуре: Изд-во Комсомольского-на-Амуре гос.техн.ун-та, 2000. - 55с.

4 Шишмарев, В.Ю. Надёжность технических систем : учебник для вузов / В. Ю. Шишмарев. - М.: Академия, 2010. - 304с.

5 Юркевич, В.В. Надёжность и диагностика технологических систем : учебник для вузов / В. В. Юркевич, А. Г. Схиртладзе. - М.: Академия, 2011. - 296с.

6 Яхьяев, Н.Я. Основы теории надёжности и диагностика : учебник для вузов / Н. Я. Яхьяев, А. В. Кораблин. - М.: Академия, 2009. - 251с.

Электронные ресурсы удаленного доступа

1 Портал «Открытое образование СПбГЭТУ «ЛЭТИ» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://openedu.ru/, свободный. – Загл. с экрана.
2 Портал «Дистанционные курсы МГУ» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://distant.msu.ru/, свободный. – Загл. с экрана.
3 Портал «Национальный открытый университет «Интуит» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.intuit.ru/, свободный. – Загл. с экрана.
4 Портал «МГТУ «СТАНКИН» «Универсариум» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://universarium.org, свободный. – Загл. с экрана.
5 Портал «МГТУ им. Н.Э. Баумана» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://openedu.ru/, свободный. – Загл. с экрана.

Дополнительный инструментарий

  • Операционная система Microsoft® Windows Professional 7 Russian или выше
  • Текстовый редактор OpenOffice (ссылка для свободного скачивания (https://www.openoffice.org/ru/download/index.html);
  • браузер Google Chrome или Internet Explorer.

Часто задаваемые вопросы

Для выполнения практических, лабораторных и контрольной работы НЕ ТРЕБУЕТСЯ специальное программное обеспечение

Оценивание и документы

Правила Формирования оценки

Наименование оценочного средства

Шкала оценивания

1

Конспект лекции (16 конспектов)

не оценивается

2

Лабораторная работа (7 работ)

не оценивается

3

Практическая работа (9 работ)

5 баллов

4

Рубежный тест (7 тестов)

5 балла

5

Контрольная работа

20 баллов

6

Итоговое тестирование

20 баллов

Система оценивания

Максимальное количество баллов за курс - 120.

0 – 64 % от максимально возможной суммы баллов – «неудовлетворительно»

65 – 74 % от максимально возможной суммы баллов – «удовлетворительно»

75 – 84 % от максимально возможной суммы баллов – «хорошо»

85 – 100 % от максимально возможной суммы баллов – «отлично»



Занятий 52

Часов 180

Недель 16

ЧАСОВ В НЕДЕЛЮ 2

КнАГУ

КОМСОМОЛЬСКИЙ-НА-АМУРЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ