Detail předmětu

Spolehlivost konstrukcí

FSI-RST-AAk. rok: 2021/2022

Obsahem výuky je výklad metod aktivní tvorby spolehlivosti, metod zkoušek (ověřování) spolehlivosti a metod zabezpečení spolehlivého provozu výrobků. Důraz je položen především na nejvýznamnější vlastnosti, jakými jsou bezporuchovost, životnost, udržovatelnost, opravitelnost, pohotovost a bezpečnost. Vzhledem k narůstajícímu významu ekonomických aspektů jakosti je ve výuce značná pozornost věnována technicko-ekonomické optimalizaci spolehlivostních vlastností výrobků. Dále jsou v přednáškách podrobně vyloženy zásady stochastického pojetí
zkoušek spolehlivosti, budování a využívání informačních systémů o provozní spolehlivosti, budování databanky spolehlivostních údajů, jejího využití ve vývoji nových výrobků a v provozu.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Studenti si osvojí moderní výpočtové a analytické metody aktivní tvorby a ověřování spolehlivosti výrobků ve všech etapách technického života. Budou schopni pracovat s mezinárodními standardy (standardy EU), upravujícími povinnosti dodavatelů výrobků a služeb při zabezpečování jakosti, spolehlivosti a bezpečnosti.

Prerekvizity

Matematická statistika a pravděpodobnost

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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 má písemnou formu; skládá se z teoretických otázek a příkladů k řešení.

Učební cíle

Seznámit studenty s moderními metodami aktivního zabezpečování spolehlivosti strojů a přístrojů a jejich systémů ve všech etapách jejich technického života (podle zásad mezinárodních norem IEC): výzkum - vývoj - výroba - užití - likvidace. Z praktického hlediska jde o výklad základů teorie spolehlivosti a metod aktivní tvorby spolehlivosti výrobků jako jedné z rozhodujících subvlastností jejich jakosti.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast je povinná. Jednorázová neúčast může být nahrazena vypracováním náhradní úlohy. Delší nepřítomnost se nahrazuje zvláštním zadáním podle pokynů cvičícího.

Základní literatura

Kapur, K.C. - Lamberson, L.R.: Reliability in Engineering Design, 1977
Patrick D.T.O Connor: Practical Reliability Engineering, John Wiley&Sons, New York 1995
Villemeur A.: Reliability, Availability, Maintainability and Safety Assessment, John Wiley&Sons, New York 1992

Doporučená literatura

Holub R. - Vintr Z., Spolehlivost letadlové techniky. VUT FSI 2001
Holub, R.: Zkoušky spolehlivosti (stochastické metody), VA Brno 1992
Mikyska A., Spolehlivost technických systémů. ČVUT Praha 2000

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-ENG-A magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.

Osnova

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

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.

Osnova

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.
7. (dokončení)
8. Teorie interference a systémy MAPLE, MATLAB.
9. Pravděpodobnostní analýza v systému ANSYS.
10. Pravděpodobnostní analýza v systému ANSYS.
11. - 13. Prezentace vybraných programových systémů zaměřených na spolehlivost.