Este documento presenta técnicas para el diseño de sistemas electrónicos tolerantes a fallas, incluyendo la evaluación y cálculo de la confiabilidad. Explica conceptos como tasa de falla, función de confiabilidad y no confiabilidad, y cómo calcular el tiempo medio antes de la falla. También cubre temas como periodos de vida de productos, pruebas aceleradas, y medidas de confiabilidad para sistemas reparables.
El documento describe diferentes tipos de tratamientos superficiales para carreteras, incluyendo riegos sin gravilla, riegos con gravilla, lechadas bituminosas y microaglomerados en frío. Los riegos sin gravilla incluyen riegos en negro, antipolvo e imprimación, mientras que los riegos con gravilla utilizan una o más capas de gravilla y ligante. Las lechadas y microaglomerados se fabrican a temperatura ambiente con áridos finos, emulsión bituminosa y agua.
Este documento describe los diferentes tipos de variables que se pueden utilizar en una investigación científica, incluyendo variables independientes, dependientes, de control, de correlación y multivariadas. Explica que las variables son propiedades o características de los sujetos de estudio que pueden medirse y variar, y que son fundamentales para formular problemas de investigación, objetivos e hipótesis.
Los métodos iterativos constan de iniciar con una solución aproximada, ejecutar cálculos para construir una mejor aproximación basada en la anterior usando una ecuación de recurrencia, y repetir este proceso usando la nueva aproximación como semilla.
Este documento presenta los resultados de una prueba de penetración dinámica realizada en un sitio en Echarati, Perú. Resume los tipos de penetrómetros dinámicos, la metodología utilizada, y ofrece correlaciones entre los resultados de la prueba de penetración dinámica y parámetros geotécnicos como el ángulo de fricción interna, la densidad relativa, y la resistencia de la punta del penetrómetro.
Este documento trata sobre los aditivos para el concreto. Explica que los aditivos son materiales agregados al concreto para modificar sus propiedades. Describe los diferentes tipos de aditivos, incluyendo reductores de agua, acelerantes, retardadores de fraguado y superplastificantes, y cómo afectan las propiedades del concreto fresco y endurecido. También presenta las clasificaciones y requisitos de los aditivos según las normas ASTM.
El documento presenta información sobre la evaluación del potencial de licuación de suelos. Explica que la licuación ocurre cuando los suelos saturados pierden resistencia al corte bajo cargas cíclicas como durante un terremoto. Describe métodos simplificados y basados en análisis de respuesta para evaluar este potencial usando datos de campo y laboratorio. También cubre correcciones a valores de penetración para considerar efectos de energía, sobrecarga y otros factores.
Este documento describe los procedimientos para evaluar el estado de los pavimentos. 1) Se divide el pavimento en tramos y secciones para realizar evaluaciones. 2) Se inspeccionan unidades de muestra para determinar el Índice de Condición del Pavimento y otros índices. 3) Los índices miden defectos, rugosidad e integridad estructural para determinar el mantenimiento necesario.
Este documento presenta un programa sintético de ingeniería de cimentaciones dividido en 6 unidades. La unidad 1 introduce aspectos generales de ingeniería de cimentaciones e incluye planeamiento de investigación, métodos de investigación y programas de ensayos. La unidad 2 cubre cimentaciones superficiales mientras que la unidad 3 analiza cimentaciones con carga excéntrica y asentamientos. Las unidades 4 y 5 tratan sobre cimentaciones profundas y cimentaciones en suelos difíciles. Finalmente, la unidad 6 aborda cimentaciones por acción
El documento describe diferentes tipos de tratamientos superficiales para carreteras, incluyendo riegos sin gravilla, riegos con gravilla, lechadas bituminosas y microaglomerados en frío. Los riegos sin gravilla incluyen riegos en negro, antipolvo e imprimación, mientras que los riegos con gravilla utilizan una o más capas de gravilla y ligante. Las lechadas y microaglomerados se fabrican a temperatura ambiente con áridos finos, emulsión bituminosa y agua.
Este documento describe los diferentes tipos de variables que se pueden utilizar en una investigación científica, incluyendo variables independientes, dependientes, de control, de correlación y multivariadas. Explica que las variables son propiedades o características de los sujetos de estudio que pueden medirse y variar, y que son fundamentales para formular problemas de investigación, objetivos e hipótesis.
Los métodos iterativos constan de iniciar con una solución aproximada, ejecutar cálculos para construir una mejor aproximación basada en la anterior usando una ecuación de recurrencia, y repetir este proceso usando la nueva aproximación como semilla.
Este documento presenta los resultados de una prueba de penetración dinámica realizada en un sitio en Echarati, Perú. Resume los tipos de penetrómetros dinámicos, la metodología utilizada, y ofrece correlaciones entre los resultados de la prueba de penetración dinámica y parámetros geotécnicos como el ángulo de fricción interna, la densidad relativa, y la resistencia de la punta del penetrómetro.
Este documento trata sobre los aditivos para el concreto. Explica que los aditivos son materiales agregados al concreto para modificar sus propiedades. Describe los diferentes tipos de aditivos, incluyendo reductores de agua, acelerantes, retardadores de fraguado y superplastificantes, y cómo afectan las propiedades del concreto fresco y endurecido. También presenta las clasificaciones y requisitos de los aditivos según las normas ASTM.
El documento presenta información sobre la evaluación del potencial de licuación de suelos. Explica que la licuación ocurre cuando los suelos saturados pierden resistencia al corte bajo cargas cíclicas como durante un terremoto. Describe métodos simplificados y basados en análisis de respuesta para evaluar este potencial usando datos de campo y laboratorio. También cubre correcciones a valores de penetración para considerar efectos de energía, sobrecarga y otros factores.
Este documento describe los procedimientos para evaluar el estado de los pavimentos. 1) Se divide el pavimento en tramos y secciones para realizar evaluaciones. 2) Se inspeccionan unidades de muestra para determinar el Índice de Condición del Pavimento y otros índices. 3) Los índices miden defectos, rugosidad e integridad estructural para determinar el mantenimiento necesario.
Este documento presenta un programa sintético de ingeniería de cimentaciones dividido en 6 unidades. La unidad 1 introduce aspectos generales de ingeniería de cimentaciones e incluye planeamiento de investigación, métodos de investigación y programas de ensayos. La unidad 2 cubre cimentaciones superficiales mientras que la unidad 3 analiza cimentaciones con carga excéntrica y asentamientos. Las unidades 4 y 5 tratan sobre cimentaciones profundas y cimentaciones en suelos difíciles. Finalmente, la unidad 6 aborda cimentaciones por acción
Este documento describe varios métodos de exploración de suelos, incluyendo métodos indirectos como calicatas, ensayos de laboratorio y geofísicos, y métodos directos como excavación de pozos. El documento también explica ensayos específicos como granulometría, límites líquido y plástico, contenido de humedad y peso específico. Los métodos de exploración descritos proporcionan datos sobre las propiedades de los suelos que son útiles para proyectos de ingeniería.
Este documento describe el procedimiento para realizar un análisis granulométrico de suelos mediante tamizado según la norma ASTM D-422. El procedimiento incluye secar y pesar la muestra, tamizar la porción retenida en el tamiz No. 4 y la porción que pasa a través de este tamiz, determinar el peso retenido en cada tamiz de la serie utilizada, y calcular los porcentajes retenidos para caracterizar la distribución de tamaños de partículas del suelo.
Se encontrará la dosificación del concreto para una placa estructural con resistencia de 210 kg/cm2 en la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo. Se realizarán ensayos con los agregados, y se diseñará la mezcla teórica considerando factores como la resistencia, durabilidad y puesta en obra. Luego de ajustes en laboratorio, se obtendrá la dosificación final corregida con agua de 1:1.52:1.87/20 litros de agua por bolsa de cemento.
Este documento describe el uso del ensayo de penetración cónica (CPT) para determinar la estratigrafía de suelos sedimentarios en el noreste de Argentina. Se analizaron varios ensayos CPT y se compararon con sondeos de control para verificar la aplicabilidad del método de clasificación de suelos propuesto por Robertson. Los resultados mostraron una buena concordancia entre la estratigrafía identificada por CPT y los sondeos, validando el uso de este método para obtener un detalle más alto en la identificación de capas de su
El documento analiza los niveles de deterioro de las edificaciones en el barrio Villa María-2015 debido a la corrosión y humedad. Define la corrosión como el deterioro de un material por la acción del medio ambiente y la humedad como la acumulación de agua con sal en dimensiones pequeñas. Establece como objetivo principal analizar las causas de la corrosión y humedad en las edificaciones del barrio e identificar los diferentes niveles de deterioro presentes. Para lograrlo, propone varios indicadores a medir como el estado de
El documento describe el método de resistividad eléctrica Dipolo-Dipolo. Este método involucra cuatro electrodos dispuestos en línea que miden la resistividad del subsuelo. Proporciona alta resolución de contrastes laterales y es útil para detectar estructuras verticales. El método se usa comúnmente en aplicaciones geotécnicas y de exploración minera y acuíferos.
El documento describe los diferentes tipos de agregados que se pueden usar para concretos asfálticos, incluyendo agregados naturales, triturados, sintéticos y RAP. Explica que los agregados proveen resistencia y rigidez a la mezcla asfáltica al formar su esqueleto mineral. También cubre requisitos y especificaciones técnicas para los agregados gruesos y finos según normas como el Manual de Carreteras, incluyendo ensayos comunes como análisis granulométrico y abrasión Los
Este documento describe los diferentes tipos de suelos y sus propiedades. Se dividen los suelos en granulares (gravas y arenas), cohesivos (limos y arcillas), y orgánicos. Los suelos granulares se caracterizan por su buena capacidad portante y permeabilidad, mientras que los cohesivos tienen baja permeabilidad y alta compresibilidad. El documento también explica los procedimientos para determinar las propiedades de los suelos, como el análisis granulométrico y los límites de Atterberg.
This document presents the technical file for the project "Improvement of Highway CA-103: EM. PE-06B (SANTA CRUZ DE SUCCHUBAMBA) - ROMERO CIRCA-LA LAGUNA-TONGOD-CATILLUC-EMP. PE-06 C (EL EMPALME) - CAJAMARCA" - REMAINING WORK. It discusses the design of pavements and a two-layer surface treatment. It outlines the objectives, methodology, results of pavement design, and conclusions and recommendations. The methodology section describes using the AASHTO method to determine pavement thicknesses based on traffic loads and subgrade resistance.
El documento describe los métodos para caracterizar suelos expansivos, incluyendo identificación visual, mineralógica, indirecta y directa. Los métodos directos son los más precisos pero también los más lentos, tomando hasta 3 meses. Las ecuaciones desarrolladas en otros países no siempre son aplicables a Perú, por lo que se recomienda desarrollar ecuaciones propias para cada zona.
El documento presenta información sobre la estabilidad de taludes de suelos granulares. Explica que la resistencia de estos suelos se basa en características como el tamaño, peso y forma de las partículas. Describe métodos de investigación geotécnica como calicatas, perforaciones e ensayos de campo y laboratorio. Resalta que la densidad y distribución granulométrica afectan la resistencia al corte y otros parámetros de suelos arenosos y gravas.
Este documento presenta fórmulas y conceptos clave relacionados con materiales de construcción como agregados, relaciones de vacíos, porosidad, humedad, absorción, peso unitario y diseño de mezclas de concreto. Explica métodos para calcular la granulometría de agregados y realizar el diseño de mezclas considerando factores como resistencia, durabilidad y relación agua/cemento.
El documento proporciona una introducción a los conceptos fundamentales de petrofísica, incluyendo las propiedades primarias, secundarias y terciarias de las rocas, así como los análisis de núcleos y registros. Explica las características de la composición, textura y cementación de las areniscas y provee una clasificación de estas basada en su composición granular.
El documento presenta los resultados de un estudio experimental sobre las correlaciones entre diferentes equipos de penetración en una arena compactada. Se realizaron pruebas en un pozo de 2 metros de diámetro y 10 metros de profundidad relleno con arena compactada al 90% y 100% de su densidad máxima. Las pruebas incluyeron SPT, cono dinámico Peck, DPL, DPM, cono Sowers, WST y pruebas empíricas. Los resultados permiten proponer relaciones de correlación entre los equipos y las propiedades del suelo
Libro perforacion diamantina tipos de tuberias para sondeo y de testigoJosLuisPeraltaCayo
El documento describe los métodos de perforación diamantina. Explica que la perforación diamantina utiliza brocas diamantadas para cortar rocas debido al alto grado de dureza del diamante. Detalla los pasos de una perforación diamantina típica, incluido el uso de brocas diamantadas rotativas, la extracción y almacenamiento de las muestras de roca, y la supervisión de la presión, velocidad y flujo de agua. También cubre los tipos de perforación neumática, hidrául
Este documento describe los ensayos de Proctor estándar, modificado y CBR realizados para determinar las propiedades de compactación de un suelo. Se explican los procedimientos de los ensayos de laboratorio para obtener la curva de compactación, humedad óptima y densidad máxima del suelo, los cuales son importantes para el diseño de pavimentos. Los resultados de estos ensayos permitirán establecer los parámetros de compactación necesarios para asegurar la permanencia de la obra vial.
El documento describe los métodos de prospección sísmica de refracción para evaluar macizos rocosos. La refracción sísmica permite determinar la velocidad de propagación de ondas sísmicas en el suelo y obtener información sobre el tipo, espesor, carga admisible y módulo de elasticidad de los estratos. El método implica generar ondas elásticas mediante una fuente de energía y medir los tiempos de llegada a geófonos ubicados a distintas distancias para construir una curva dromocrónica
El documento describe los conceptos y procedimientos clave relacionados con el logueo geológico y el control de calidad de muestras de perforación. Explica que el logueo geológico permite describir las características geológicas de las muestras de perforación a diferentes profundidades para apoyar el conocimiento de la mineralización y estructuras subyacentes. También destaca la importancia del control de calidad en el muestreo, el cual es fundamental para estimaciones confiables de recursos y reservas que sustenten la planific
Este documento presenta el informe de un ensayo realizado para determinar la densidad seca de un suelo mediante el método del cono de arena. Se midió la densidad y contenido de humedad de una muestra de suelo y se comparó con los resultados de un ensayo Proctor Modificado. Los resultados mostraron que la compactación en el terreno fue menor al óptimo y se recomienda incrementar la energía de compactación y reducir la humedad para alcanzar las especificaciones requeridas.
Este documento describe los diferentes elementos estructurales de los pavimentos flexibles y rígidos. Explica que un pavimento flexible se compone de una carpeta asfáltica, base y subbase sobre una capa subrasante. Un pavimento rígido tiene losas de hormigón que distribuyen las cargas hacia las capas inferiores. También define los tipos de asfaltos y emulsiones asfálticas usadas en la construcción de pavimentos.
Presentación 1, Analisis de fallos.pptxManuel Lopez
Este documento clasifica y explica las fallas en objetos técnicos. Define falla como una variación en la capacidad de trabajo de un objeto más allá de lo permitido. Clasifica las fallas según su origen, gravedad, dificultad para eliminarlas, y su impacto en la producción y seguridad. Explica los índices para medir la fiabilidad de un objeto y cómo identificar la prioridad de reparación de fallas según la importancia del equipo para la empresa.
Este documento presenta conceptos clave sobre mantenimiento. Explica la importancia, finalidad y variables del mantenimiento como fiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad. También cubre objetivos del mantenimiento, clasificación de fallas, identificación y análisis de fallas. El documento proporciona definiciones de estos términos y discute la relación entre ellos para mejorar el desempeño de los sistemas.
Este documento describe varios métodos de exploración de suelos, incluyendo métodos indirectos como calicatas, ensayos de laboratorio y geofísicos, y métodos directos como excavación de pozos. El documento también explica ensayos específicos como granulometría, límites líquido y plástico, contenido de humedad y peso específico. Los métodos de exploración descritos proporcionan datos sobre las propiedades de los suelos que son útiles para proyectos de ingeniería.
Este documento describe el procedimiento para realizar un análisis granulométrico de suelos mediante tamizado según la norma ASTM D-422. El procedimiento incluye secar y pesar la muestra, tamizar la porción retenida en el tamiz No. 4 y la porción que pasa a través de este tamiz, determinar el peso retenido en cada tamiz de la serie utilizada, y calcular los porcentajes retenidos para caracterizar la distribución de tamaños de partículas del suelo.
Se encontrará la dosificación del concreto para una placa estructural con resistencia de 210 kg/cm2 en la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo. Se realizarán ensayos con los agregados, y se diseñará la mezcla teórica considerando factores como la resistencia, durabilidad y puesta en obra. Luego de ajustes en laboratorio, se obtendrá la dosificación final corregida con agua de 1:1.52:1.87/20 litros de agua por bolsa de cemento.
Este documento describe el uso del ensayo de penetración cónica (CPT) para determinar la estratigrafía de suelos sedimentarios en el noreste de Argentina. Se analizaron varios ensayos CPT y se compararon con sondeos de control para verificar la aplicabilidad del método de clasificación de suelos propuesto por Robertson. Los resultados mostraron una buena concordancia entre la estratigrafía identificada por CPT y los sondeos, validando el uso de este método para obtener un detalle más alto en la identificación de capas de su
El documento analiza los niveles de deterioro de las edificaciones en el barrio Villa María-2015 debido a la corrosión y humedad. Define la corrosión como el deterioro de un material por la acción del medio ambiente y la humedad como la acumulación de agua con sal en dimensiones pequeñas. Establece como objetivo principal analizar las causas de la corrosión y humedad en las edificaciones del barrio e identificar los diferentes niveles de deterioro presentes. Para lograrlo, propone varios indicadores a medir como el estado de
El documento describe el método de resistividad eléctrica Dipolo-Dipolo. Este método involucra cuatro electrodos dispuestos en línea que miden la resistividad del subsuelo. Proporciona alta resolución de contrastes laterales y es útil para detectar estructuras verticales. El método se usa comúnmente en aplicaciones geotécnicas y de exploración minera y acuíferos.
El documento describe los diferentes tipos de agregados que se pueden usar para concretos asfálticos, incluyendo agregados naturales, triturados, sintéticos y RAP. Explica que los agregados proveen resistencia y rigidez a la mezcla asfáltica al formar su esqueleto mineral. También cubre requisitos y especificaciones técnicas para los agregados gruesos y finos según normas como el Manual de Carreteras, incluyendo ensayos comunes como análisis granulométrico y abrasión Los
Este documento describe los diferentes tipos de suelos y sus propiedades. Se dividen los suelos en granulares (gravas y arenas), cohesivos (limos y arcillas), y orgánicos. Los suelos granulares se caracterizan por su buena capacidad portante y permeabilidad, mientras que los cohesivos tienen baja permeabilidad y alta compresibilidad. El documento también explica los procedimientos para determinar las propiedades de los suelos, como el análisis granulométrico y los límites de Atterberg.
This document presents the technical file for the project "Improvement of Highway CA-103: EM. PE-06B (SANTA CRUZ DE SUCCHUBAMBA) - ROMERO CIRCA-LA LAGUNA-TONGOD-CATILLUC-EMP. PE-06 C (EL EMPALME) - CAJAMARCA" - REMAINING WORK. It discusses the design of pavements and a two-layer surface treatment. It outlines the objectives, methodology, results of pavement design, and conclusions and recommendations. The methodology section describes using the AASHTO method to determine pavement thicknesses based on traffic loads and subgrade resistance.
El documento describe los métodos para caracterizar suelos expansivos, incluyendo identificación visual, mineralógica, indirecta y directa. Los métodos directos son los más precisos pero también los más lentos, tomando hasta 3 meses. Las ecuaciones desarrolladas en otros países no siempre son aplicables a Perú, por lo que se recomienda desarrollar ecuaciones propias para cada zona.
El documento presenta información sobre la estabilidad de taludes de suelos granulares. Explica que la resistencia de estos suelos se basa en características como el tamaño, peso y forma de las partículas. Describe métodos de investigación geotécnica como calicatas, perforaciones e ensayos de campo y laboratorio. Resalta que la densidad y distribución granulométrica afectan la resistencia al corte y otros parámetros de suelos arenosos y gravas.
Este documento presenta fórmulas y conceptos clave relacionados con materiales de construcción como agregados, relaciones de vacíos, porosidad, humedad, absorción, peso unitario y diseño de mezclas de concreto. Explica métodos para calcular la granulometría de agregados y realizar el diseño de mezclas considerando factores como resistencia, durabilidad y relación agua/cemento.
El documento proporciona una introducción a los conceptos fundamentales de petrofísica, incluyendo las propiedades primarias, secundarias y terciarias de las rocas, así como los análisis de núcleos y registros. Explica las características de la composición, textura y cementación de las areniscas y provee una clasificación de estas basada en su composición granular.
El documento presenta los resultados de un estudio experimental sobre las correlaciones entre diferentes equipos de penetración en una arena compactada. Se realizaron pruebas en un pozo de 2 metros de diámetro y 10 metros de profundidad relleno con arena compactada al 90% y 100% de su densidad máxima. Las pruebas incluyeron SPT, cono dinámico Peck, DPL, DPM, cono Sowers, WST y pruebas empíricas. Los resultados permiten proponer relaciones de correlación entre los equipos y las propiedades del suelo
Libro perforacion diamantina tipos de tuberias para sondeo y de testigoJosLuisPeraltaCayo
El documento describe los métodos de perforación diamantina. Explica que la perforación diamantina utiliza brocas diamantadas para cortar rocas debido al alto grado de dureza del diamante. Detalla los pasos de una perforación diamantina típica, incluido el uso de brocas diamantadas rotativas, la extracción y almacenamiento de las muestras de roca, y la supervisión de la presión, velocidad y flujo de agua. También cubre los tipos de perforación neumática, hidrául
Este documento describe los ensayos de Proctor estándar, modificado y CBR realizados para determinar las propiedades de compactación de un suelo. Se explican los procedimientos de los ensayos de laboratorio para obtener la curva de compactación, humedad óptima y densidad máxima del suelo, los cuales son importantes para el diseño de pavimentos. Los resultados de estos ensayos permitirán establecer los parámetros de compactación necesarios para asegurar la permanencia de la obra vial.
El documento describe los métodos de prospección sísmica de refracción para evaluar macizos rocosos. La refracción sísmica permite determinar la velocidad de propagación de ondas sísmicas en el suelo y obtener información sobre el tipo, espesor, carga admisible y módulo de elasticidad de los estratos. El método implica generar ondas elásticas mediante una fuente de energía y medir los tiempos de llegada a geófonos ubicados a distintas distancias para construir una curva dromocrónica
El documento describe los conceptos y procedimientos clave relacionados con el logueo geológico y el control de calidad de muestras de perforación. Explica que el logueo geológico permite describir las características geológicas de las muestras de perforación a diferentes profundidades para apoyar el conocimiento de la mineralización y estructuras subyacentes. También destaca la importancia del control de calidad en el muestreo, el cual es fundamental para estimaciones confiables de recursos y reservas que sustenten la planific
Este documento presenta el informe de un ensayo realizado para determinar la densidad seca de un suelo mediante el método del cono de arena. Se midió la densidad y contenido de humedad de una muestra de suelo y se comparó con los resultados de un ensayo Proctor Modificado. Los resultados mostraron que la compactación en el terreno fue menor al óptimo y se recomienda incrementar la energía de compactación y reducir la humedad para alcanzar las especificaciones requeridas.
Este documento describe los diferentes elementos estructurales de los pavimentos flexibles y rígidos. Explica que un pavimento flexible se compone de una carpeta asfáltica, base y subbase sobre una capa subrasante. Un pavimento rígido tiene losas de hormigón que distribuyen las cargas hacia las capas inferiores. También define los tipos de asfaltos y emulsiones asfálticas usadas en la construcción de pavimentos.
Presentación 1, Analisis de fallos.pptxManuel Lopez
Este documento clasifica y explica las fallas en objetos técnicos. Define falla como una variación en la capacidad de trabajo de un objeto más allá de lo permitido. Clasifica las fallas según su origen, gravedad, dificultad para eliminarlas, y su impacto en la producción y seguridad. Explica los índices para medir la fiabilidad de un objeto y cómo identificar la prioridad de reparación de fallas según la importancia del equipo para la empresa.
Este documento presenta conceptos clave sobre mantenimiento. Explica la importancia, finalidad y variables del mantenimiento como fiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad. También cubre objetivos del mantenimiento, clasificación de fallas, identificación y análisis de fallas. El documento proporciona definiciones de estos términos y discute la relación entre ellos para mejorar el desempeño de los sistemas.
Este documento trata sobre la confiabilidad y disponibilidad de redes de telecomunicaciones. Brevemente describe que la confiabilidad es la probabilidad de que un elemento funcione según lo previsto sin fallas durante un período de tiempo, mientras que la disponibilidad se refiere a sistemas reparables que deben operar continuamente. Luego, introduce conceptos clave como la tasa de fallas constante, el tiempo medio para fallas y entre fallas, y distribuciones de probabilidad como la exponencial para modelar los tiempos de falla.
Este documento trata sobre la fiabilidad y el análisis de fallas en ingeniería mecánica. Explica conceptos clave como la probabilidad de fallo, las funciones de densidad de probabilidad, función de distribución acumulada y fiabilidad. También describe diferentes distribuciones de fallas como la exponencial y la de Weibull, e ilustra sus aplicaciones mediante ejemplos numéricos.
Este documento trata sobre conceptos básicos de confiabilidad como la función de distribución acumulativa, función de confiabilidad, tasa de falla, vida media, índice de fallas y diferentes distribuciones de probabilidad como la normal, Weibull, exponencial y gamma. También describe métodos para calcular la confiabilidad como el de elementos similares y medición de datos, así como usos de la predicción de confiabilidad.
El documento presenta una introducción a la fiabilidad y al análisis de fallas. Explica que la fiabilidad es la probabilidad de que un dispositivo cumpla con su función requerida durante un período de tiempo determinado bajo condiciones específicas. También describe algunas distribuciones comunes de fallas como la exponencial y la de Weibull, y cómo se pueden usar para caracterizar la fiabilidad y tomar decisiones de mantenimiento.
El documento trata sobre el mantenimiento industrial. Explica los diferentes tipos de mantenimiento como el correctivo, preventivo y predictivo. También describe conceptos clave como la fiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad. Finalmente, cubre temas como la planificación del mantenimiento y las políticas de mantenimiento preventivo y correctivo.
El documento trata sobre el mantenimiento industrial. Explica los diferentes tipos de mantenimiento como el correctivo, preventivo y predictivo. También describe conceptos clave como la fiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad. Finalmente, cubre temas como la planificación del mantenimiento y las políticas de mantenimiento preventivo y correctivo.
Este documento trata sobre la confiabilidad y el mantenimiento en sistemas de ingeniería. Explica que la confiabilidad es la probabilidad de que un sistema funcione correctamente durante un período de tiempo determinado. Luego describe cómo calcular la confiabilidad de un sistema a partir de la confiabilidad de sus componentes individuales. También discute el mantenimiento preventivo y reactivo, y cómo encontrar el nivel óptimo de mantenimiento preventivo para minimizar los costos totales.
1. El documento describe varias técnicas de mantenimiento predictivo como el análisis de vibraciones, análisis de lubricantes, análisis por ultrasonido y termografía. 2. Estas técnicas permiten monitorear parámetros como la vibración, temperatura y desgaste de componentes para predecir fallas y maximizar la vida útil de las máquinas. 3. El mantenimiento predictivo ayuda a minimizar tiempo muerto de equipos y costos operativos a través del reemplazo programado de componentes antes de que fallen.
Este documento habla sobre la confiabilidad y mantenibilidad de sistemas eléctricos. Explica que la confiabilidad se refiere a la capacidad de un sistema para funcionar según lo previsto, y se mide a través de parámetros como la tasa de falla, tiempo de reparación y energía no suministrada. También describe cómo la confiabilidad depende de si los componentes están conectados en serie o en paralelo. La mantenibilidad se define como la capacidad de un activo para ser reparado, y se mide a
El documento presenta información sobre la metodología de análisis de modos y efectos de fallos (AMEF) y su aplicación para realizar un AMEF de diseño de un patín sobre ruedas. Explica los componentes de un patín, las columnas de una tabla AMEF y proporciona ejemplos de cálculos de confiabilidad como la tasa de fallos y el tiempo medio entre fallos.
El documento presenta información sobre la metodología de análisis de modos y efectos de fallos (AMEF) y su aplicación para realizar un AMEF de diseño de un patín sobre ruedas. Explica los componentes de un patín, las funciones de AMEF como modos de fallo, efectos, causas y controles, y propone realizar el ejercicio de AMEF para un patín. También cubre temas como la importancia del mantenimiento y la confiabilidad, tácticas para mejorarlos, y cálculos relacionados con
El documento presenta una introducción a la teoría del mantenimiento. Define el mantenimiento y sus tipos, incluyendo mantenimiento correctivo, preventivo y predictivo. Explica los parámetros de mantenimiento como confiabilidad y mantenibilidad, y métodos para medirlos como la distribución de Weibull. Finalmente, describe actividades básicas de sistemas de mantenimiento como planificación, ejecución y análisis.
Este documento trata sobre los diferentes tipos de mantenimiento industrial. Define mantenimiento como asegurar que los elementos físicos continúen funcionando según lo deseado. Explica los tipos de mantenimiento correctivo, preventivo, predictivo y detectivo. También describe índices como MTBF, MTTR y conceptos como confiabilidad, disponibilidad y estructuras de mantenimiento centralizado y descentralizado.
Modelos matem醫icos para Optimizaci髇 de Reemplazo Preventivo e Inspecciones .pdfssuser7f595f
1) El documento presenta modelos matemáticos para optimizar el reemplazo preventivo y las inspecciones preventivas basados en la ingeniería de confiabilidad. 2) Explica conceptos como la tasa de falla, las funciones de probabilidad, confiabilidad y riesgo que permiten modelar el comportamiento de fallas. 3) Como ejemplo, aplica estos modelos para determinar el tiempo óptimo para realizar overhaul preventivo en motores eléctricos basado en el análisis de datos de falla.
Instituto tecnologico de la laguna 2 unidad 4 confiabilidadIsabel Garcia
El documento habla sobre la confiabilidad y mantenibilidad del equipo. Define la confiabilidad como la probabilidad de que un equipo funcione satisfactoriamente dentro de los límites establecidos durante su vida útil. También define la mantenibilidad como la probabilidad de restaurar un equipo a su funcionamiento normal en un tiempo determinado después de una falla. Explica que pruebas de vida aceleradas pueden usarse para estimar la confiabilidad de un equipo más rápido. Finalmente, discute conceptos como disponibilidad, análisis de mod
Este documento discute parámetros de confiabilidad y mantenibilidad. Explica que la confiabilidad se refiere a la probabilidad de que un sistema funcione durante un período de tiempo, mientras que la mantenibilidad se refiere a la facilidad para reparar un sistema. También describe cómo calcular estos parámetros y sus diferencias para sistemas en serie versus paralelo.
Este documento presenta los fundamentos de los sistemas de protecciones eléctricas. Explica la necesidad de tales sistemas para detectar condiciones anormales y restaurar la operación normal. También describe las características clave de los sistemas de protección como confiabilidad, selectividad, rapidez, exactitud y sensibilidad. Finalmente, cubre los conceptos de zonas de protección y protección principal y de respaldo.
El documento habla sobre la confiabilidad, la mantenibilidad y sus parámetros. Explica que la confiabilidad es la probabilidad de que un equipo funcione correctamente durante un período de tiempo, mientras que la mantenibilidad se refiere a la facilidad para reparar un equipo. También describe cómo calcular estos parámetros para sistemas en serie y paralelo, e identifica la disponibilidad, la fiabilidad y la mantenibilidad como los principales indicadores para medir el mantenimiento de un equipo.
Similar a Técnicas para el diseño de sistemas electrónicos tolerantes a fallas (20)
Presentación Aislante térmico.pdf Transferencia de calorGerardoBracho3
Las aletas de transferencia de calor, también conocidas como superficies extendidas, son prolongaciones metálicas que se adhieren a una superficie sólida para aumentar su área superficial y, en consecuencia, mejorar la tasa de transferencia de calor entre la superficie y el fluido circundante.
Los puentes son estructuras esenciales en la infraestructura de transporte, permitiendo la conexión entre diferentes
puntos geográficos y facilitando el flujo de bienes y personas.
TIA portal Bloques PLC Siemens______.pdfArmandoSarco
Bloques con Tia Portal, El sistema de automatización proporciona distintos tipos de bloques donde se guardarán tanto el programa como los datos
correspondientes. Dependiendo de la exigencia del proceso el programa estará estructurado en diferentes bloques.
Técnicas para el diseño de sistemas electrónicos tolerantes a fallas
1. Técnicas para el diseño de
sistemas electrónicos
tolerantes a fallas
(Evaluación y Cálculo de la Confiabilidad)
Fulvio Corno, Maurizio Rebaudengo,
Matteo Sonza Reorda
Politecnico di Torino
Dipartimento di Automatica e Informatica
2. 2
Introducción
Para obtener un producto confiable se debe
partir de un diseño confiable a través de:
Lineas guía durante el diseño
Previsión de la confiabilidad y análisis de
riesgo.
Mejoramiento de la confiabilidad.
3. 3
Resumen
Medidas Cuantitativas de Confiabilidad
Técnicas para la evaluación de la confiabilidad.
Cálculo de la confiabilidad de un sistema.
4. 4
Resumen
Medidas Cuantitativas de Confiabilidad
Técnicas para la evaluación de la confiabilidad.
Cálculo de la confiabilidad de un sistema.
5. 5
Cálculo de la Confiabilidad
Se analizarán algunos conceptos
cuantitativos que buscan calcular la
confiabilidad como característica de un
objeto, a través de la función matemática
de confiabilidad
El objetivo es un tratado matemático que
pueda definir la confiabilidad a nivel de
sistema, partiendo de la confiabilidad de
cada componente.
6. 6
Confiabilidad
La confiabilidad es un campo relativamente
nuevo cuyo nacimiento se debe
principalmente a la creciente complejidad
de las tecnologías modernas y al rápido
progreso de la microelectrónica.
7. 7
Un poco de historia …
Los problemas de escasa confiabilidad se
hicieron evidentes en los equipos militares
usados por los norteamericanos desde los
años 60.
Algunos estudios revelaron que:
Los equipos electrónicos eran operativos sólo el
50% del tiempo.
2/3 de los equipos del ejército estaban en
reparación.
8. 8
Tasa de Falla y Función de
Confiabilidad
Intuitivamente:
Tasa de Falla = número esperado de fallas (de
un DISPOSITIVO de o de un SISTEMA) por
unidad de tiempo.
Función de Confiabilidad = Probabilidad de que
un único componente NO esté dañado en el
tiempo t
Se deben proveer definiciones formales
9. 9
Función de Confiabilidad
R(t) = Probabilidad condicional de que el
componente funcione correctamente
durante el intervalo (t0,t), dado que en el
tiempo t0 él funcionaba correctamente.
10. 10
Derivación de la Función de
Confiabilidad
Se someten a prueba N componentes
idénticos en el tiempo t0
Después de un tiempo t tendremos N0
componentes funcionantes (operational) y
Nf componentes dañados (failed): N = NO +
NF.
)()(
)()(
)(
tNtN
tN
N
tN
tR
FO
OO
+
==
11. 11
Interpretación
R(t) es la probabilidad de que el
componente sobreviva al intervalo (t0, t)
Prolongando el tiempo, el número de
componentes funcionantes NO disminuye,
como consecuencia la Función de
Confiabilidad disminuye.
)()(
)(
)(
tNtN
tN
tR
FO
O
+
=
12. 12
Función de No-Confiabilidad (I)
Q(t) es la probabilidad de que un
componente NO sobreviva al intevalo (t0,
t). Se llama también Función de Densidad
de Malfuncionamiento.
Los eventos
Componente
Componente
mentarios:
14. 14
Ritmo de Decaimiento (I)
Calculamos la derivade de R(t) con
respecto al tiempo
dt
tdR
N
dt
tdN
dt
tdN
Ndt
tdR
N
tN
tQtR
F
F
F
)(
)(
)(
)(1)(
)(
1)(1)(
−=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−=
−=−=
15. 15
Ritmo de Decaimiento (II)
dNF/dt se puede interpretar como el
número de componentes que sufren daños
durante un intervalo de tiempo dt,
comprendido entre t y t+dt; que equivale a
la velocidad de daño en el tiempo t.
dt
tdR
N
dt
tdN F )(
)(
)(
−=
16. 16
Tasa de Daño (I)
Dividiendo ambos miembros de la ecuación
entre NO(t) se obtiene z(t), conocida como
Función de Peligro o Tasa de Daño o Tasa
de Falla
dt
tdR
tN
N
dt
tdN
tN
tz
O
F
O
)(
)(
)(
)(
1
)( −==
17. 17
Tasa de Daño (II)
Siendo R=NO/N , la Tasa de Daño se puede
expresar como:
)(
)(
)(
tR
dt
tdR
tz −=
18. 18
Fórmula matemática de la
Confiabilidad
Manipulando e integrando se obtiene la
fórmula matemática de Confiabilidad:
⎟
⎠
⎞⎜
⎝
⎛−=
−=
==
−=
∫
∫
∫∫∫
t
t
RtR
R
t
ttztR
tRttz
tR
tR
tR
tR
ttz
tR
tR
ttz
0
0
1
)(
)0(0
d)(exp)(
)(lnd)(
)(
)(d
)(
)(d
d)(
)(
)(d
d)(
19. 19
Comportamiento de la Tasa de Daño
z(t) no es constante sino que evoluciona
atravezando 3 fases.
mortalidad infantil (o peligro de asentamiento)
vida útil
envejecimiento
En la región de vida útil:
z(t) ~ constante = λ (tasa de falla)
20. 20
Comportamiento de la Tasa de Daño
z(t)
λ
Curva en forma
de “Tina de
baño”
T1 T2
Fase de
Mortalidad
Infantil
Periodo de vida útil Fase Senil
Función Tasa de Falla
Tasa de
Fallas
Constante
Tiempo
21. 21
Tasa de Daño λ
Representa un tasa de daño constante en
la vida útil del producto.
Se expresa como el número de daños por
unidad de tiempo
Es conveniente hacer funcionar el sistema
en la zona en la cual z(t)=λ
22. 22
Tiempo de Misión
Es la cantidad de tiempo que se necesita
para garantizar que el sistema satisfaga un
cierto grado de servicio.
Ejemplos de tiempo de misión:
Misil: pocas horas
PC: 5 años
Satélite: 10 años
Central telefónica: 20/25 años
23. 23
Ciclo de vida de un producto
El comportamiento de la tasa de daño, en
forma de tina de baño aparece
sistemáticamente cada vez que se analiza
por completo el ciclo de vida de un gran
número de sistemas de diferente tipo:
mecánicos, eléctricos, electrónicos, etc.
24. 24
Ciclo de vida de un producto
Se analizan los tres periodos
separadamente.
25. 25
Periodo de Asentamiento
La tasa de daño decrece debido a que los
elementos débiles se dañan.
Después del tiempo T1 todos los elementos
de constitución débil cesan de funcionar.
26. 26
Daños Infantiles (I)
El período de asentamiento se caracteriza
por daños debidos a la calidad del proceso
productivo, se atribuyen típicamente a la
rotura de componentes que presentan
algún defecto intrínseco.
En el caso de los semiconductores:
soldaduras mal hechas, contenedores no
herméticos, grandes deféctos tecnológicos,
…
27. 27
Daños Infantiles (II)
Estos componentes se dañan durante las
primeras horas (días o meses) dado que
son más débiles que los demás (mortalidad
infantil) y los daños que producen se
llaman Daños Infantiles (early fault).
28. 28
Prevención de Daños Infantiles
Los Daños Infantiñes relacionados con el
periodo de asentamiento:
Pueden ser reconocidos y eliminados
fácilmente usando procedimientos (pruebas
aceleradas, burn-in) que permitan forzar la
manifestación del defecto intrínseco en el
sistema.
29. 29
Las Pruebas Aceleradas (I)
Buscan acelerar la degradación del sistema
en un tiempo dado, aumentando las
condiciones de exigencia con respecto a
aquellas de uso normal.
Resultan válidas y significativas cuando no
introducen modos o mecanísmos de daño
diferentes a los que se verificarían en la
condiciones de uso normal.
30. 30
Las Pruebas Aceleradas (II)
Las exigencias que se exaltan para acelerar
la vida de los dispositivos pueden ser de
tipo:
Ambiental (temperatura, humedad…)
Eléctrico (voltaje, corriente…)
Mecánico (vibraciones, golpes…).
31. 31
Burn-in
Aproximadamente, la “vida operativa
vivida” se duplica cada vez que la
temperatura supera el 10% de la
temperatura nominal de trabajo.
El burn-in más utilizado es:
Para aparatos: funcionamiento a 45°C de 12 a
45 horas.
Para componentes: funcionamiento a 125°C
por 168 horas.
32. 32
Periodo de Vida Útil
Después del asentamiento, la tasa de daño
se estabiliza sobre un valor casi constante
por un periodo de tiempo relativamente
largo (periodo de vida útil)
Este es el periodo más interesante para el
usuario, porque se caracteriza por el valor
más bajo de tasa de daño.
33. 33
Daños en la Vida Útil (I)
El periodo de vida útil se caracteriza por
daños causados por eventos que,
relacionados típicamenten con el ambiente,
alcanzan incrementos imprevistos de
exigencia, más allá de la resistencia
máxima establecida por el diseño.
34. 34
Daños en la vida Útil (II)
Como consecuencia:
Tales daños se pueden verificar durante
intervalos casuales, de manera imprevista, del
todo inesperada (daños casuales)
Ningún asentamiento ni ningún mantenimiento
es capaz de eliminarlos
35. 35
Periodo de Desgaste
La Tasa de Daño crece rápidamente.
Los daños son debidos al envejecimiento
progresivo de los componentes: Daños
Seniles (wearout fault)
36. 36
Daños Seniles
Durante este periodo se hacen evidentes
los mecanísmos de daño intrínsecos de
cada tecnología e independientes de la
construcción específica de cada
componente.
37. 37
Ejemplo
La utilización de un sistema metálico Au-Al
para la realización de soldaduras hace
inevitable el hecho de que, después de
algunos años (por ejemplo 10), la
soldadura se despegue, debido a la
formación de compuestos intermetálicos
frágiles.
38. 38
Prevención de Daños por Desgaste (I)
Si la utilización del sistema no es contínua y
éste se puede apagar periódicamente, es
conveniente reemplazar, a intervalos
regulares y de duración apropiada, los
componentes accesibles que se sabe están
sometidos al desgaste (mantenimiento
preventivo).
39. 39
Prevención de Daños por Desgaste (II)
Si los componentes sometidos a desgaste son
inaccesibles entonces deben ser diseñados larga
vida, de tal forma que el desgaste suceda
después del tiempo de misión.
La aplicación de este segundo método comprende
los sistemas de un solo intento (one shot) que se
utilizan solo una vez, por ejemplo misiles o
satélites.
40. 40
Ley Exponencial de Daños
Aplicando la fórmula matemática de la
confiabilidad durante el periodo de vida
útil, con z(t)=λ:
1
R(t)
t1/λ
t
etR λ−
=)(
41. 41
Medidas de Confiabilidad
Más allá del comportamiento estadístico de
R(t), es posible definir algunas medidas
particularmente representativas del nivel de
disponibilidad de un sistema.
Estas medidas son válidas exclusivamente
cuando z(t)=λ (Daños Casuales).
42. 42
Tiempo Medio antes de la Falla
(MTTF Mean Time To Failure)
Es el tiempo previsto durante el cual el
sistema funcionará antes de la primera
Falla.
43. 43
Relación entre MTTF y Confiabilidad
Despreciando algunos pasos:
Durante la vida útil:
dttRMTTF ∫
∞
=
0
)(
λ
λ 1
0
== ∫
∞
−
dteMTTF t
44. 44
Relación entre MTTF y Tiempo
de Misión
1
R(t)
t1/λ=MTTF
t R(t)
MTTF 0.368
MTTF / 10 0.905
MTTF / 20 0.951
MTTF / 100 0.990
MTTF / 1000 0.999
45. 45
Consecuencias (I)
La confiabilidad de un sistema que posee
una MTTF igual al su tiempo de misión es
igual a 0.368.
Esto implica que: haciendo funcionar 100
dispositivos del mismo tipo, al final del
tiempo de misión funcionarán ~37,
mientras que ~63 se habrán dañado antes.
46. 46
Consecuencias (II)
Para obtener, al final del tiempo de misión,
una confiabilidad del 99.9%, se debe
garantizar un MTTF 1000 veces superior al
Tiempo de Misión.
47. 47
Sistemas Reparables (I)
Se define un Sistema Reparable a aquel,
después de un malfuncionamiento, se
puede restablecer gracias a alguna acción
de mantenimiento o reparación.
48. 48
Sistemas Reparables (II)
El mantenimiento de un Sistema Reparable
se puede hacer de 2 modos:
Acción Correctiva: realizada como respuesta a
un malfuncionamiento
Acción Preventiva: realizada para prevenir o
retardar un malfuncionamiento.
49. 49
Modelado de un Sistema
Un Sistema Reparable se encuentra en 2
estados posibles:
Funcionante (up)
En reparación (down).
Nótese que el sistema puede estar en
Reparación por una Acción Correctiva o por
una Acción Preventiva.
50. 50
Tiempo Medio antes de la Reparación
(MTTR Mean Time To Repair)
Se define como el tiempo medio necesario
para reparar el sistema.
Es difícil modelarlo matemáticamente;
generalmente se recurre a datos
estadísticos medidos en laboratorio.
51. 51
Tiempo Medio Entre Fallas
(MTBF Mean Time Between Failure )
Es el tiempo medio que pasa entre dos
fallas del sistema
Es diferente al MTTF, porque el MTTF hace
referencia a la Primera Falla
Toma en cuenta también el tiempo de
reparación
Si navg es el número medio de fallas en un
periodo T, se tiene:
avgn
T
MTBF =
52. 52
Relación entre MTTF, MTBF, MTTR
Se supone que las reparaciones son
siempre posibles y perfectas (good as new)
Luego de cada reparación, el sistema
funcionará durante el MTTF
Cuando el sistema falle, restará inactivo
durante el MTTR
Como consecuancia: MTBF = MTTF + MTTR
55. 55
Resumen
Medidas Cuantitativas de Confiabilidad
Técnicas para la evaluación de la confiabilidad.
Cálculo de la confibilidad de un sistema.
56. 56
Calculo de la Confiabilidad de un
Sistema
Problema
Calcular la Confiabilidad de un sistema,
conociendo las tasa de daño de los
componentes que lo constituyen.
57. 57
Modelo de Previsión de
Confiabilidad
Expresión matemática que permite calcular
un valor esperado dada la tasa de daño de
un componente como función de las
características tecnológicas, de las
exigencias eléctricas, térmicas y
ambientales en las cuales el componente
trabaja.
58. 58
Finalidad de un Modelo de Previsión
Verificar el cumplimiento de los objetivos
del diseño
Establecer los valores contractuales
Confrontar más soluciones.
59. 59
Modelos de Previsión: los Bancos
de Datos
Las tasas de daño son elencadas en
manuales
La tasa de daño se expresa a través de un
modelo que contiene todo lo conocido
sobre las leyes de degradación de los
componentes y la dependencia de factores
importantes.
60. 60
Condiciones Habituales de
Funcionamiento
La estimación correcta de la confiabilidad
calculada para un sistema, depende de la
exáctitud de los valores de tasa de daño
adoptadas para los componentes.
61. 61
Condiciones No Habituales de
funcionamiento
La Tasa de Daño sufre fuertes variaciones
con la variación de los niveles de exigencia.
La Tasa de Daño de los componentes
electrónicos son fuertemente influenciadas
por los niveles de voltaje, corriente y
temperatura.
62. 62
Valor de la Tasa de Daño
El valor asumido como Tasa de Daño de los
componentes se refierea un conjunto de:
Condiciones de funcionamiento (ej.: valores de
voltaje, corriente y temperatura).
Niveles de exigencia mecánica (ej.: las
vibraciones y los golpes).
63. 63
Manuales
MIL-HDBK-217: Departamento de la
Defensa a partir de 1962
RDF: CNET – Francia – 1974
HRD: British Telecom – UK – 1974
RPP: Bell Core – USA – 1984
AT&T: USA – 1990
IRPH93: Italtel, CNET e BT – EU - 1993
64. 64
MIL-HDBK-217
En el ámbito electrónico, la referencia más
conocida y usada es el manual MIL-HDBK-
217, publicado por el Departamento de la
Defensa USA en 1962 y actualizado
periódicamente. De este manual es posible
extraer la tasa de falla de cualquier
componente electrónico bajo cualquier
condición de uso.
65. 65
MIL-HDBK-217: Objetivo
Definir y mantener métodos consistentes y
uniformes para estimar la confiabilidad de
los sistemas electrónicos en el ámbito
militar.
Proveer modelos para el cálculo de tasas de
daño.
66. 66
MIL-HDBK-217
Presenta 2 métodos:
Part stress analysis: presupone el conocimiento
de la información detallada del sistema y por
tanto se utiliza al final del diseño.
Parts count: necesita menos información y se
utiliza en la fase preliminar del diseño para
obtener una primera estima.
67. 67
MIL-HDBK-217: Part Stress
Analysis (I)
Se debe disponer de una lista detallada de
las partes utilizadas en el sistema y de los
esfuerzos (stress) a los cuales se somenten
Hipótesis:
Componentes independientes.
Tasa de daño constante.
68. 68
MIL-HDBK-217: Part Stress
Analysis (II)
λp = λb πQ πE πA …
λp: Tasa de daño de la componente
λb: Tasa de daño base
πi : Factores que modifican la tasa de daño
base en función de los parámetros que
pueden influenciar la confiabilidad de la
parte.
69. 69
MIL-HDBK-217: Part Stress
Analysis (III)
Principales factores utilizados:
πQ: Factor de Calidad: depende del selección
(screeining) sufrida por la parte
πE: Factor Ambiental: Toma en cuenta los
efectos de las condiciones ambientales (sobre
la tierra, sobre una nave, al vuelo, en el
espacio, sobre un misil, etc.)
70. 70
MIL-HDBK-217: Part Stress
Analysis (IV)
Otros factores utilizados solo en modelos
específicos:
πL: Factor de Aprendizaje, tiene en cuenta la madurez
de la tecnología.
πT: Factor de Temperatura.
πE: Factor de Aplicación
πR: Factor de Potencia
πS: Factor de Esfuerzo Eléctrico
πC: Factor de Construcción del Contacto
πS: Factor de Función.
72. 72
Ejemplo de condiciones de referencia
Para la definición del factor ambiental (πE)
se definen 3 clases de ambiente:
Protegido climatizado πE = 0
No protegido πE = 2.5
Móvil πE = 4
74. 74
Limitación de las previsiones de
Confiabilidad a través de manuales
Limitación de los bancos de datos que
normalmente contienen poca información
acerca de los mecanismos de daño.
Hipotesis de tasa de daño constante.
La tecnología electrónica está en constante
evolución cosa que aumenta la dificultad de
evaluar la confiabilidad.
75. 75
Estimación de la Confiabilidad de un
Sistema
Instrumentos de software disponibles en el
mercado, permiten calcular los parámetros
de confiabilidad partiendo del modelo de
descripción del sistema.
76. 76
Diagrama de Bloques de Confiabilidad
(RBD Reliability Block Diagram)
Diagrama de eventos
Muestra como el daño de cualquier
componente influenciaría el desempeño del
sistema.
Un sistema subdividido en unidades lo
suficientemente pequeñas para poder
calcular la confiabilidad.
77. 77
RBD: análisis del sistema
En el diseño de un sistema cada parte
puede ser:
Única (el daño de tal elemento implica la falla
del sistema); tales elementos son necesarios
para realizar la función del sistema
Repetida (el daño de una de estas las partes se
compensa con el funcionamiento de sus
iguales)
78. 78
Esquema de Confiabilidad
A partir del diseño se puede realizar un
sistema de bloques, conocido como
esquema de confiabilidad, en el cual:
Los elementos únicos se conectan en serie
Los elementos repetidos se conectan en
paralelo.
79. 79
Ejemplo
El sistema está formado por C1,
C2 e C3 que son esenciales para
el funcionamiento del sistema.
C5 es una repetición de C4.
c1
c2
c3
c5c4
in
out
80. 80
Sistemas Serie (I)
En los sistemas Serie es suficiente con que
un solo elemento se dañe para interrumpir
toda la cadena.
R1 R2 R3
81. 81
Sistemas Serie (II)
La probabilidad de sobrevivencia del
sistema es el producto de la probabilidad
de sobrevivencia de cada bloque en serie.
Rs(t) = R1(t) R2(t) R3(t) = e -(λ1+λ2+λ3) t
82. 82
Sistemas Serie (III)
En un sistema Serie la confiabilidad está
dada por el producto de la confiabilidad de
cada bloque y la Tasa de Daño es la suma
de las Tasas de Daño
λs = Σ λi
Rs = Π Ri
83. 83
Ejemplo 1
Analizando una central de conmutación
compuesta por 10.000 componentes y
asumiendo que cada componente tenga
una Tasa de Daño λ = 10-7 = 0.1
ppm/hora.
La confiabilidad del sistema es:
R = e -(10^4 10^-7) t = e - t / 1000
s
MTTF = 1000 horas
84. 84
Ejemplo 2 (I)
Consideremos un circuito electrónico
compuesto por:
4 transistores de silicio,
10 diodos de silicio
20 resistencias de aglomerado.
10 condensadores cerámicos.
85. 85
Ejemplo 2 (II)
Supongamos además que:
El cableado (circuito impreso) y las soldaduras
sean 100% confiables.
Que los componentes trabajan bajo sus niveles
nominales de voltaje, corriente y temperatura.
86. 86
Ejemplo 2 (III)
Supongamos que las tasas de daño sean
las siguientes para cada componente:
diodos: λd = 0.000002
transistores: λt = 0.00001
resistencias: λr = 0.000001
condesasdores: λc = 0.000002
87. 87
Ejemplos 2 (IV)
Para evaluar la confiabilidad del circuito se
deben sumar las tasas de daño:
λs = 10 λd + 4 λt + 20 λr + 10 λc
λs = 0.0001
MTTF = 1 / λs = 10.000 horas
88. 88
Sistemas Paralelo (I)
Un conjunto de elementos tales que cada
uno es suficiente para asegurar el
funcionamiento del sistema.
R2R1
89. 89
Sistemas Paralelo (II)
Un sistema paralelo está constituidos por
dos aparatos similares, uno de los cuales es
redundante y entra en funcionamiento
cuando el otro se daña.
Un sistema paralelo se daña cuando ambos
aparatos se dañan.
90. 90
Sistemas Paralelo (III)
La probabilidad de daño de un sistema
paralelo se debe a la probabilidad del daño
contemporáneo de cada aparato.
Suponiendo que los daños en cada aparato
sean independientes:
Qp(t) = Q1(t) Q2(t) Q3(t)
Qp(t) = [1 - e -λ1 t ] [1 - e -λ2 t ] [1 - e -λ3 t ]
91. 91
Ejemplo
Un aparato constituido por dos bloques
redundantes de 10.000 componentes,
posee una tasa de daño de 10-7 la
probabilidad de daño del sistema es:
Qs = ( 1 - e -t/1000 ) ( 1 - e -t/1000 )
Rs = 1 – Qs
92. 92
Duplicación
En un sistema duplicado:
Q (t) = [1 - e -λ t ]2 = 1 - 2 e -λ t + e –2 λ t
R(t) = 1 - Q (t) = 2 e -λ t - e –2 λ t
MTTF = 1.5 / λ = 1.5 MTTF0
dttRMTTF ∫
∞
=
0
)(
93. 93
V
M1
M2
M3
Redundancia 2-de-3
Como hipotesis el comparador de votos (voter) está
libre de daños.
La confiabilidad se determina enumerando los casos
disyuntos de funcionamiento correcto.
Los 3 están libres de daños (probabilidad R0
3)
M1 y M2 funcionante, M3 dañado (probabilidad R0
2(1-R0))
M1 y M3 funcionante, M2 dañado (probabilidad R0
2(1-R0))
M2 y M3 funcionante, M1 dañado (probabilidad R0
2(1-R0))
R = R0
3 + 3R0
2(1-R0) = 3R0
2 – 2R0
3 = 3e-2λt – 2e-3λt
MTTF = 3/2λ-2/3λ=5/6λ= 5/6 MTTF0
94. 94
Cut Set
Es el conjunto de componentes, cuyo daño
provocaría unmalfuncionamiento del
sistema
Cut Set: {(1,3), (2,3), (4)}
4
1 2
3
95. 95
Tie Set
Es el conjunto de componentes, cuyo
funcionamiento asegura el funcionamiento
del sistema.
Tie Set: {(1,2,4), (3,4)}
4
1 2
3
96. 96
Redundancia (I)
Activa: los elementos redundantes son sometidos
a la misma carga que el resto de los elementos
operativos, durante todo el tiempo de misión.
(λR= λ0)
Caliente: los elementos redundantes son
sometidos a una carga más baja hasta que uno
de los elementos operativos se daña (λR < λ0)
Stand-by: los elementos redundantes no se
somenten a ninguna carga hasta que uno de los
elementos operativos se daña (λR= 0).
97. 97
Redundancia (II)
En los casos de redundancia caliente y
stand-by se existe de un interruptor
(switch) que permite el cambio
maestro/esclavo (master/slave) en el
momento en el que se presenta el daño en
el maestro (master).
99. 99
Descripción del sistema
Los dos aparatos A1 y A2 don redundantes.
Un interruptor S (accionado usando un
comando de cambio CS) permite
seleccionar uno de los dos aparatos.
100. 100
Construcción del Esquema de
Confiablidad
Para obtener el esquema de confiabilidad
se deben buscar los eventos que pueden
conducir al daño del sistema. Tales
eventos son:
1. Se dañan ambos, A1 y A2
2. Se daña S
3. Se dañan ambos, A1 y CS.
101. 101
Esquema de Confiabilidad
Cada uno de los eventos considerados es
suficiente para bloquear el sistema,
entonces se conectan confiabilísticamente
en serie.
Los sub-eventos que componen los eventos
1 y 3 se deben conectar en paralelo porque
deben suceder los dos para que el sistema
se dañe.
103. 103
Ejercicio
El servidor de una base de datos necesita
315GByte de disco, tal espacio se obtiene usando
9 discos de 35GByte. Por cuestiones de
desempeño, no se conectan más de 3 discos a un
mismo controlador.
Considere los siguientes sistemas:
Sistema no tolerante a fallas: el sistema se daña
cuando se daña un disco o un controlador o el servidor.
Sistema tolerante a fallas: Con esta arquitectura el
malfuncionamiento de un disco debido al controlador
es compensado por el sistema.
104. 104
Ejercicio (continuación)
Diseñar el esquema confiabilístico
Calcular las funciones de confiabilidad
asumiendo los siguientes valores de MTTF:
Disco, MTTFD = 200.000 horas
Controlador, MTTFC = 500.000 horas
Servidor, MTTFS = 25.000 horas.