Základy teorie spolehlivosti (FSI-RZT)

Akademický rok 2019/2020
Garant: doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMTMB všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Seznámit studenty se základními pojmy teorie spolehlivosti a s nejvýznamnějšími soudobými metodami aktivního zanezpečování spolehlivosti konstrukcí v etapě jejich výzkumu, vývoje, výroby a užití. Důraz je kladen především na nejvýznamnější znaky spolehlivosti, kterými jsou bezpečnost, životnost a bezporuchovost v jejich pravděpodobnostním pojetí.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti se seznámí s moderními metodami posuzování spolehlivosti výrobků v jednotlivých etapách jejich života. Hlavní pozornost je soustředěna na uplatnění teorie spolehlivosti v mezních stavech konstrukcí a posuzování jejich bezporuchovosti a životnosti z pravděpodobnostního hlediska.
Prerekvizity:
Základní znalosti z teorie pravděpodobnosti, Boolovy algebray a matematické statistiky.
Obsah předmětu (anotace):
Důležitost jakosti (a jejího nejvýznamnějšího znaku - spolehlivosti) pro úspěšné uplatnění výrobku na trhu. Vymezení obsahu základních pojmů v související problematice. Přehled nejdůležitějších metod zabezpečování spolehlivosti technických objektů. Uplatnění při posuzování mezních stavů konstrukcí - teorie interference, aproximační metody FORM a SORM, simulační metody. Zajištění a hodnocení provozní spolehlivosti.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Požadavky na udělení zápočtu: aktivní účast na cvičení, kvalitně zpracované domácí práce, řešení dodatečných úloh při delší omluvené neúčasti. Vedoucí cvičení upřesní konkrétní tvar těchto podmínek v prvním týdnu semestru.
Klasifikovaný zápočet bude udělen na základě hodnocení samostatného projektu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičení je povinná. Delší nepřítomnot se nahrazuje zvláštním zadáním podle pokynů cvičícího.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Jakost a spolehlivost - význam a zajišťování, základní pojmy.
2. Stavy a činnosti výrobků. Ukazatelé bezporuchovosti a životnosti
3. Teorie spolehlivosti v mezních stavech konstrukcí. Návrhové koncepce.
4. Způsoby posouzení spolehlivosti. Variabilita vstupních veličin.
5. Teorie interference - statický model.
6. Teorie interference - dynamický model. Klasifikace metod.
7. Aproximační metody FORM a SORM. Simulační metody
8. Analýza spolehlivosti systémů - východiska, obecný postup.
9. Blokové diagramy bezporchovosti.
10. Metody FMEA/FMECA.
11. Analýza stromu poruch a stromu událostí.
12. Markovova analýza.
13. Zkoušky spolehlivosti. Provozní spolehlivost.
    Cvičení s počítačovou podporou 1. Charakteristiky náhodných veličin. Diskrétní rozdělení v problematice spolehlivosti.
2. Spojitá rozdělení v problematice spolehlivosti. Poissonovo a exponenciální rozdělení.
3. Weibullovo tří- a dvouparametrické rozdělení.
4. Gaussovo rozdělení.
5. Charakteristiky kombinace náhodných veličin. Teorie interference.
6. Hustota pravděpodobnosti a distribuční funkce pro kombinaci více náhodných veličin
(systém MAPLE).
7. (dokončení)
8. Teorie interference a systémy MAPLE, MATLAB.
9. Pravděpodobnostní analýza v systému ANSYS.
10.Pravděpodobnostní analýza v systému ANSYS Workbench.
11.Prezentace vybraných programových systémů zaměřených na spolehlivost.
12.(dokončení)
13.Klasifikovaný zápočet.
Literatura - základní:
1. Villemeur, A.:: Reliability, Availability, Maintainability and Safety, John Wiley&Sons, New York 1992
2. O´Connor, P.D.T: Practical Reliability Engineering, John Wiley&Sons, New York 1995
3. Sundararajan C.R.: Probabilistic Structural Mechanics Handbook,Chapman&Hall, New York 1995
Literatura - doporučená:
1. Holub R. - Vintr Z.: Spolehlivost letadlové techniky. VUT FSI 2001
2. Holub, R.:: Zkoušky spolehlivosti, VA Brno 1992
3. Mykiska, A.: Spolehlivost technických systémů, ČVUT Praha 2000
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2A-P prezenční studium M-IMB Inženýrská mechanika a biomechanika -- kl 5 Povinný 2 2 Z