可靠性理论及工程应用PDF电子书下载

第1章 可靠性及可靠性模型 1

1.1 可靠性的基本概念 1

1.1.1 可靠性的定义 1

1.1.2 可靠性与产品寿命周期 3

1.2 产品故障模型及可靠性指标 4

1.2.1 不可修产品失效模型及其寿命分布函数 4

1.2.2 可靠度函数 5

1.2.3 失效率函数 6

1.2.4 平均寿命和可靠寿命 9

1.3 常用的寿命分布 11

1.3.1 指数分布 11

1.3.2 Gamma分布 13

1.3.3 Weibull分布 15

1.3.4 极值分布 17

1.3.5 对数正态分布 18

1.4 结构可靠性模型及其可靠性指标 19

1.4.1 应力强度的干涉理论 20

1.4.2 结构可靠度的计算及可靠指标 21

1.4.3 安全系数与结构可靠度的关系 23

第2章 典型不可修系统的可靠性 26

2.1 系统与结构函数 26

2.1.1 系统可靠性框图 26

2.1.2 结构函数 27

2.1.3 最小路及最小割 27

2.1.4 对偶 29

2.2 串并联系统 29

2.2.1 串联系统 29

2.2.2 并联系统 31

2.2.3 混联系统 32

2.3 表决系统 33

2.3.1 2/3（G）系统 33

2.3.2 k/n（G）系统 35

2.4 单调关联系统 35

2.4.1 单调关联系统的定义 36

2.4.2 单调关联系统可靠度的计算 37

2.4.3 单调关联系统的基本性质 42

2.4.4 重要度分析 43

2.5 储备系统 45

2.5.1 冷储备系统 46

2.5.2 温储备系统 49

2.6 可靠性预计 50

2.6.1 概述 50

2.6.2 相似设备法 50

2.6.3 应力分析法 51

2.6.4 数学模型预计方法 52

2.6.5 上、下限法 53

2.7 可靠性分配 55

2.7.1 概述 55

2.7.2 等分法 56

2.7.3 比例分配法 57

2.7.4 AGREE方法 58

2.7.5 可靠性最优分配 60

2.8 故障树分析 65

2.8.1 概述 65

2.8.2 故障树的建立 66

2.8.3 故障树的定性分析 67

2.8.4 故障树的定量分析 70

第3章 可修系统的可靠性分析 71

3.1 可修产品故障模型及可靠性指标 71

3.1.1 可靠性指标 71

3.1.2 维修性指标 72

3.1.3 可用性指标 73

3.2 可修产品的更新模型 74

3.2.1 更新过程及主要结论 74

3.2.2 更新方程 77

3.2.3 可修产品的更新模型 77

3.2.4 可修产品的可靠性指标 78

3.3 可修串联系统的更新模型 84

3.3.1 系统的更新过程模型 84

3.3.2 系统可靠度 86

3.3.3 系统可用度 86

3.3.4 系统的平均故障次数 87

3.4 维修策略研究 88

3.4.1 总费用最小的定时更换策略 89

3.4.2 考虑可用度的维修策略 95

3.5 可修系统的Markov模型 96

3.5.1 Markov过程及主要结论 96

3.5.2 可修系统的马氏模型 98

3.5.3 可修系统的瞬时可用度 98

3.5.4 系统的稳态可用度 100

3.5.5 系统的可靠度 101

3.5.6 系统的平均故障次数 103

3.5.7 可修串联系统的Markov模型 104

3.6 可修并联系统 108

3.6.1 n个相同单元和一个维修工的情形 108

3.6.2 两个不同单元和一个维修工的情形 113

3.7 可修表决系统 114

第4章 可靠性试验与统计推断 116

4.1 可靠性试验及其分类 116

4.1.1 概述 116

4.1.2 可靠性试验的分类 117

4.1.3 可靠性试验程序 119

4.2 常见的可靠性评估方法 120

4.2.1 可靠性统计问题 120

4.2.2 次序统计量及其分布 121

4.2.3 点估计及其优良标准 123

4.2.4 极大似然估计 125

4.2.5 最小二乘法 126

4.3 参数的区间估计 128

4.3.1 区间估计的概念 128

4.3.2 枢轴量法 129

4.3.3 统计量法 131

4.3.4 大样本法 134

4.4 指数型产品可靠性评定 135

4.4.1 无替换定数截尾试验 135

4.4.2 有替换定数截尾试验 138

4.4.3 有替换定时截尾试验 140

4.4.4 无替换定时截尾试验 143

4.4.5 随机截尾试验 144

4.5 Weibull型产品可靠性评定 145

4.5.1 极大似然估计 145

4.5.2 最优线性无偏估计 147

4.5.3 简单线性无偏估计 150

4.5.4 定时截尾试验数据的矩估计 153

4.6 对数正态型产品的可靠性评定 156

4.6.1 极大似然估计 156

4.6.2 最优线性无偏估计 159

4.6.3 简单线性无偏估计 161

4.7 可靠性指标的区间估计 163

4.7.1 位置形状分布及其估计的不变性 163

4.7.2 位置形状分布的不变估计 165

4.7.3 Weibull分布的区间估计 166

4.8 寿命分布的拟合检验 171

4.8.1 位置形状模型的拟合检验 171

4.8.2 指数分布的拟合检验 174

4.8.3 Weibull分布的拟合检验 177

第5章 可靠性检验及抽样 179

5.1 统计假设检验 179

5.1.1 假设检验的基本概念 179

5.1.2 检验统计量的点估计方法 183

5.1.3 广义似然比检验 185

5.2 成败型产品的可靠性假设检验 187

5.2.1 成败型产品的假设检验 187

5.2.2 检验势函数的计算 187

5.2.3 广义似然比检验 189

5.3 指数型产品的可靠性假设检验 190

5.3.1 一个指数分布母体的检验 190

5.3.2 两个指数分布母体的检验 193

5.4 成败型产品的抽样检验 195

5.4.1 计数抽样检验的基本原理 195

5.4.2 抽样检验方案的分类 198

5.4.3 抽样检验方案有关参数的确定 199

5.5 成败型产品的序贯抽样检验 200

5.5.1 成败型序贯抽样检验原理 200

5.5.2 序贯抽样检验的确定 202

5.5.3 抽样特性曲线及其平均抽样量 203

5.5.4 序贯抽样检验方案的制订 205

5.5.5 截尾序贯抽样检验 205

5.6 指数型产品的抽样检验 207

5.6.1 定数截尾寿命试验抽样方案 208

5.6.2 定时截尾寿命试验抽样方案 210

5.6.3 定时截尾试验抽样方案的分类 212

5.6.4 电子元器件的级别和定级试验 215

5.7 指数型产品的序贯抽样检验 219

5.7.1 指数型产品的序贯抽样检验原理 219

5.7.2 序贯抽样检验的方案 221

5.7.3 抽样特性曲线 222

5.7.4 序贯抽样检验的制定步骤 222

5.7.5 截尾序贯抽样检验试验 223

第6章 可靠性试验数据的Bayes推断 226

6.1 Bayes定理及统计推断 226

6.1.1 Bayes定理 226

6.1.2 充分统计量 229

6.1.3 损失函数和后验风险 229

6.1.4 参数的Bayes估计 230

6.1.5 参数的区间估计 231

6.2 先验分布的确定 232

6.2.1 共轭先验分布 232

6.2.2 无信息先验分布 236

6.2.3 多层先验分布 240

6.3 成败型产品成功率的Bayes评估 242

6.3.1 无先验信息情况下的Bayes评估 242

6.3.2 有先验信息情况下的Bayes评估 244

6.4 指数型产品可靠性的Bayes评估 249

6.4.1 定数截尾寿命试验 249

6.4.2 定时截尾寿命试验 250

6.4.3 电子产品可靠性的Bayes评估程序 252

6.5 可靠性检验和抽样的Bayes方法 253

6.5.1 可靠性检验的Bayes理论 253

6.5.2 常见的可靠性Bayes检验 255

6.5.3 成败型产品可靠性抽样检验的Bayes方案 260

6.5.4 指数型产品可靠性抽样检验试验的Bayes方案 264

6.6 无失效数据的统计分析 266

6.6.1 无失效数据的统计模型 266

6.6.2 无失效数据的修正似然函数法 267

6.6.3 无失效数据的配分布曲线法 269

6.6.4 正态分布情况下无失效数据的统计方法 272

6.6.5 IFRA类分布情况下无失效数据的统计方法 275

第7章 可靠性增长试验及其统计分析 279

7.1 可靠性增长概述 279

7.1.1 可靠性增长技术及其意义 279

7.1.2 可靠性增长过程 280

7.1.3 可靠性增长试验 282

7.1.4 产品故障分类及处理 283

7.2 可靠性增长趋势检验 285

7.2.1 图分析法 286

7.2.2 故障截尾数据的Laplace趋势检验法 287

7.2.3 定时截尾数据的Laplace趋势检验 288

7.3 Duane模型 290

7.3.1 Duane模型的数学描述 290

7.3.2 Duane模型的改进 291

7.3.3 模型估计及拟合 292

7.4 NHPP过程及AMSAA模型 293

7.4.1 NHPP过程 294

7.4.2 AMSAA模型的数学描述 299

7.4.3 故障截尾数据的统计推断 300

7.4.4 时间截尾数据的统计推断 305

7.5 顺序约束可靠性增长模型的统计分析 308

7.5.1 成败型顺序约束可靠性增长模型 309

7.5.2 指数型顺序约束可靠性增长模型 313

第8章 系统可靠性评定 317

8.1 概述 317

8.2 样本空间排序法 318

8.2.1 样本空间的排序 318

8.2.2 参数的置信区间 320

8.3 成败型系统的可靠性评估 323

8.3.1 可靠度的置信限 323

8.3.2 串联系统可靠度的精确置信下限 324

8.3.3 并联系统可靠度的精确置信下限 328

8.4 指数型系统的可靠性评估 330

8.5 软件系统的可靠性评估 333

8.5.1 软件测试 333

8.5.2 软件分域测试的可靠性模型 334

8.5.3 软件可靠度的置信下限 335

8.5.4 软件无失效分域测试的置信下限 337

8.6 系统可靠度的经典近似置信限 338

8.6.1 串联系统可靠性评估的L-M方法 339

8.6.2 一般系统可靠度的MML方法 340

8.6.3 常见系统可靠度的置信下限 341

8.7 系统可靠性的Bayes评估 345

8.7.1 系统可靠性的Bayes评估步骤 345

8.7.2 成败型串并联系统的Bayes评估方法 345

8.7.3 指数型串联系统的Bayes评估 348

8.7.4 一般串联系统的Bayes评估 350

附录 352

附表1 正态分布的上分位数表 352

附表2 x2分布的上侧分位数表 352

附表3 t分布的上分位数表 354

附表4 F分布上侧分位数表 355

附表5 最佳线性无偏估计系数表（Weibull分布） 357

附表6 最佳线性无偏估计的方差表（Weibull分布） 362

附表7 简单线性无偏估计表（Weibull分布） 362

附表8 正态分布参数极大似然估计用简表 364

附表9 最佳线性无偏估计的方差表（对数正态分布） 364

附表10 最佳线性无偏估计系数表（对数正态分布） 365

附表11 简单线性无偏估计表（对数正态分布） 367

参考文献 369