Мета. Розробити підхід для 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 в короткочасних режимах роботи. Одержані результати є математичною основою для аналізу короткочасних режимів роботи в системах із складною структурою.
[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.
doi: 10.1109/ACCESS.2019.2902796
[4] 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.
[5] 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.