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第一章 可靠性指标和常用概率分布函数 1

1.1 可靠性的基本概念 1

1.1.1 寿命剖面与任务剖面 1

1.1.2 可靠性定义 1

1.2 基本可靠性指标 2

1.2.1 可靠度和不可靠度 2

1.2.2 故障概率密度函数 2

1.2.3 故障率 3

1.2.4 可靠度、不可靠度、故障概率密度和故障率之间的关系 3

1.2.5 平均寿命 5

1.3.2 正态分布 6

1.3.1 指数分布 6

1.3 常用概率分布函数 6

1.3.3 对数正态分布 10

1.3.4 威布尔分布 11

1.4 试验数据的统计特征计算 13

1.4.1 位置特征参数计算 13

1.4.2 散布特征参数 14

1.4.3 分布特征参数 15

1.4.4 相关系数 15

1.4.5 数据平滑 16

1.5 产品寿命服从不同分布类型时基本可靠性指标曲线特性 16

1.5.1 产品寿命服从正态分布时基本可靠性指标曲线特性 17

1.5.2 产品寿命服从对数正态分布时基本可靠性指标曲线特性 19

1.5.3 产品寿命服从威布尔分布时基本可靠性指标曲线特性 21

1.6.1 样本的经验分布计算 30

1.6 根据寿命试验数据进行可靠度、故障概率密度和故障率计算分析 30

1.6.2 寿命试验样本的可靠度、故障概率密度和故障率计算 32

1.6.3 常用分布函数在区间[ai-1,ai]上的样本点数 32

1.6.4 应用举例 34

1.7 小结 41

第二章 典型不可修系统可靠性模型 42

2.1 典型的可靠性模型 43

2.1.1 串联系统模型 43

2.1.2 并联系统模型 44

2.1.3 n 中取 r 模型(r/n 模型) 45

2.1.4 旁联模型 46

2.2.1 共因故障 48

2.2 建立可靠性模型需要考虑的几个问题 48

2.2.2 相关故障 49

2.2.3 不同故障模式的影响 49

2.2.4 寿命服从指数分布产品相关故障分析 49

2.2.5 寿命服从威布尔分布产品相关故障分析 54

2.3 典型不可修系统的可靠度、故障概率密度和故障率计算 59

2.3.1 常用分布函数的计算 59

2.3.2 可靠度、故障概率密度和故障率计算 61

2.3.3 应用举例 62

2.4 小结 69

第三章 一般系统可靠性和安全性分析 71

3.1 系统的网络图与可靠性框图 71

3.2 网络系统的基本概念和假设 73

3.3 网络系统的最小路集和最小割集 74

3.3.1 路集和最小路集 74

3.3.2 割集和最小割集 75

3.3.3 网络系统状态与最小路集或最小割集之间的关系 75

3.4 最小路集与最小割集之间的相互转换 76

3.4.1 集合的运算法则 76

3.4.2 最小路集与最小割集之间的相互转换 77

3.5 网络系统最小路集的联络矩阵方法 79

3.5.1 联络矩阵 79

3.5.2 联络矩阵的乘方规则 80

3.6.1 节点遍历法的基本思想 83

3.6 求大型网络系统最小路集的节点遍历法 83

3.6.2 大型网络系统最小路集的计算机算法 84

3.7 用最小路集法计算网络系统的可靠度 87

3.8 网络系统可靠度计算的直接不交化算法 89

3.9 提高网络系统可靠性的方法 92

3.9.1 网络系统的可靠度计算 92

3.9.2 网络系统的敏感度分析 92

3.10 网络系统安全性分析 95

3.10.1 网络系统的故障模式分析 95

3.10.2 网络系统的重要度指标 97

3.11 可修复一般系统可用性分析 98

3.12 小结 100

4.1 网络系统可靠性数值计算程序介绍 102

第四章 工程系统可靠性数值计算程序及应用举例 102

4.2 网络系统可靠性数值计算程序 103

4.2.1 可靠性数值计算程序组成 103

4.2.2 可靠性数值分析程序的运行过程 104

4.3 网络系统可靠性数值计算程序使用说明 105

4.3.1 仅考虑弧的可靠度，不考虑节点可靠度情形 105

4.3.2 同时考虑弧和节点可靠度情形 106

4.3.3 例题的详细计算结果 107

4.4 大型网络系统最小路集计算的优化方法 118

4.4.1 传统大型网络系统最小路集计算的节点遍历方法有待改进的部分 119

4.4.2 大型网络系统最小路集节点遍历优化计算方法 119

4.4.3 大型网络系统最小路集节点遍历优化方法编程实现 120

4.4.4 大型网络系统最小路集节点遍历优化计算方法计算实例 122

4.5 大型网络系统可靠度计算的新方法 123

4.5.1 采用网络系统的不交最小路集算法的必要性 123

4.5.2 网络系统的不交最小路集算法 124

4.5.3 网络系统的不交最小路集算法的实现新方法 125

4.5.4 应用实例 126

4.6 考虑节点可靠度时大型网络系统可靠度计算 127

4.6.1 考虑节点可靠度时节点遍历法 127

4.6.2 考虑节点可靠度时系统可靠度评估 128

4.7 大型串联和并联网络系统可靠度计算 130

4.7.1 串联系统和并联系统构成的大型系统最小路集与最小割集数目分析 130

4.7.2 串联和并联系统构成的大型系统可靠性分析优化方法 132

4.7.3 应用举例 132

4.8.1 逻辑事件积之和、积之和的积、积之和的和运算 134

4.8 多输出复杂系统可靠性计算分析 134

4.8.2 逻辑事件积之和、积之和的积、积之和的和计算机运算 135

4.8.3 多输出系统可靠性计算分析应用举例 138

4.8.4 结论 141

4.9 小结 141

第五章 故障树分析方法 142

5.1 故障树分析方法基本概念 142

5.1.1 事件 142

5.1.2 部件 143

5.1.3 故障分类 143

5.1.4 故障树常用事件符号 143

5.1.5 故障树中常用逻辑门符号 144

5.2 故障树建造 146

5.2.1 人工建造故障树 146

5.2.2 共因事件和互斥事件处理 148

5.3 故障树的数学描述 151

5.3.1 故障树的结构函数 151

5.3.2 典型结构的结构函数 151

5.3.3 单调关联系统故障树 152

5.4 故障树的规范化、简化和模块化 153

5.4.1 故障树的规范化 153

5.4.2 故障树的简化 154

5.5 故障树的定性分析 159

5.5.1 割集和最小割集 159

5.4.3 故障树的模块化 159

5.5.2 路集和最小路集 160

5.5.3 最小割集的计算方法 160

5.5.4 计算机编码时若干问题 162

5.5.5 最小路集计算方法 164

5.5.6 故障树的最小割集、最小路集与结构函数 167

5.6 故障树的定量分析 168

5.6.1 事件和与事件积的概率计算 168

5.6.2 用结构函数求故障树顶事件发生概率 169

5.6.3 故障树定量分析不交化方法 171

5.6.4 顶事件发生概率的近似计算方法 176

5.6.5 底事件重要度计算 178

5.7 故障树定性分析与定量分析的意义 180

5.8 故障树模块分解的计算方法 181

5.8.1 故障树的图形特点 181

5.8.2 寻找故障树模块的方法 182

5.8.3 寻找故障树模块方法的计算步骤 183

5.9 故障树的简化 184

5.9.1 故障树的模块分解 184

5.9.2 故障树的逻辑简化 185

5.9.3 故障树的早期不交化 186

5.9.4 利用对偶树简化计算 188

5.10 故障树的计算机辅助建树 188

5.10.1 故障树与可靠性框图 188

5.10.2 决策表辅助建树方法 190

5.11.1 发射场供配电系统分析 194

5.11 多输出系统可靠性故障树分析方法 194

5.11.2 典型环节“h 有输出”或“q 有输出”事件概率计算 195

5.11.3 典型环节“h 和 q 同时有输出”事件概率计算 196

5.11.4 典型环节“h 或 q 至少1个有输出”事件概率计算 197

5.11.5 采用故障树计算典型环节“h 或 q 至少1个有输出”事件概率 197

5.12 小结 199

第六章 故障树定性和定量分析计算程序及应用实例 201

6.1 故障树定性和定量分析计算程序介绍 201

6.2 故障树定性和定量分析计算程序 202

6.2.1 程序的组成 202

6.2.2 故障树定性和定量分析计算程序的运行过程 203

6.3 故障树定性和定量分析计算程序使用说明 204

6.3.1 初始数据文件 205

6.3.2 计算结果文件 206

6.3.3 例题的详细计算结果 206

6.4 故障树定性和定量分析应用举例 208

6.4.1 发射塔架高空作业安全性分析 208

6.4.2 基于故障树的智能型故障诊断系统 210

6.5 小结 215

第七章 系统的维修性、可用性和效能分析 216

7.1 维修性指标 216

7.1.1 维修度函数 216

7.1.2 维修概率密度函数 217

7.1.3 维修率函数 217

7.2.1 正态分布 219

7.2 维修性模型中常用的函数分布 219

7.2.2 对数正态分布 220

7.2.3 指数分布 221

7.3 基本维修性指标计算分析 222

7.3.1 维修性指标与可靠性指标的比较 222

7.3.2 维修性指标计算 223

7.3.3 应用举例 223

7.4 可用度的马尔可夫过程模型 227

7.4.1 单部件的可用度 228

7.4.2 可修串联系统 231

7.4.3 可修并联系统 232

7.4.4 可修串并联复合系统 234

7.5.1 可修部件的故障频率、修复频率和不可用度计算 236

7.5 一般系统可用度计算 236

7.5.2 可修部件的故障频率、修复频率、可用度和不可用度计算分析 237

7.5.3 可修系统不可用度和可用度计算 243

7.5.4 可靠度和可用度的敏感性分析 245

7.5.5 可修系统故障频率和平均故障间隔时间计算 246

7.6 一般系统的效能分析 248

7.6.1 大型武器装备系统效能分析的基本步骤 248

7.6.2 大型武器装备系统可靠度和可用度的计算 250

7.6.3 应用举例 251

7.7 小结 252

附录1 工程系统可靠性数值计算原代码程序 256

附录2 故障树定性和定量分析原代码程序 334

参考文献 404