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目 录 1

第一章概论 1

1.1可靠性工程的任务 1

1.2可靠性，安全性与风险性 2

1.3可靠性工程的发展 3

第二章可靠性工程数学 5

2.1可靠度函数 5

2.2常用的失效密度函数 6

2.2.1二点分布 6

2.2.2二项式分布 6

7.4疲劳强度的可靠性设计 14 7

2.2.3泊松分布 8

2.2.4指数分布 9

2.2.5威布尔分布 9

2.2.9混合分布模型 11

2.2.7正态分布 11

2.2.8对数正态分布 11

2.2.10极值分布 12

2.3概率分布的图形及相互关系 13

2.4浴盆曲线 15

2.5参数估计概论 16

2.5.1统计量与抽样分布 17

2.5.3无偏估计量 18

2.5.4矩法点估计 18

2.5.2点估计与区间估计 18

2.5.5极大似然点估计 19

2.6分布参数的区间估计 22

2.6.1指数分布的区间估计 22

2.6.2正态分布中的区间估计 23

2.7非参数方法 25

3.1 串联、并联、串并联和并串联系统的可靠性 27

第三章系统的可靠性 27

3.2k/n表决系统的可靠性 29

3.3贮备系统的可靠性 30

3.4网络系统的可靠性 33

3.4.1结构函数 33

3.4.2对偶结构函数 34

3.4.3路集与割集 35

3.4.4单调关联系统的可靠性 35

3.4.5最小路集与最小割集的相互转换 36

3.5概率分解法 38

3.6用联络矩阵求系统的路集 40

4.1可用度与维修度 42

第四章可修复的系统 42

4.2预防维修模型及其维修周期的确定 43

4.3事后维修系统模型 45

4.4定期检修模型中的可用度计算 49

4.5更新过程 50

4.6可修复系统的马尔可夫模型 55

4.6.1马尔可夫过程及其基本性质和一般解法 55

4.6.2两单元系统的马尔可夫模型 59

4.6.4状态频率与持续时间 63

4.6.3M/N表决系统的马尔可夫模型 63

4.7实际应用 66

4.7.1电力供应不足情况下的可用度 66

4.7.2备有高峰期间发电设备的电力系统可用度 67

4.7.3考虑外界气候变化时的电力系统的可用度 68

5.1 引言 70

5.2事件树的建造 70

5.2.1 连续运转部件组成的系统事件树 70

第五章事件树分析（ETA） 70

5.2.2有备用设备或序贯次序的系统事件树 72

5.3事件树的简化 73

5.4事件树的定量化 75

5.4.1初因事件的频率 75

5.4.2具有相互独立事件环节的事件树 75

5.4.3事件树定量化中的相依关系 76

5.4.4事件树定量化的区间估计 80

6.1引言 82

6.1.1故障树分析法的特点 82

第六章故障树分析（FTA） 82

6.1.2 FTA的步骤 83

6.1.3 FTA的应用范围 83

6.2 FTA的术语与符号 84

6.3故障事件的分类 87

6.4.2选顶事件 88

6.4.1建树前的准备 88

6.4故障树的建造 88

6.4.3故障树建造原则及指南 89

6.4.4故障树的建造方法 90

6.5存在控制和反馈回路系统的故障树 108

6.5.1节点关系图建造故障树法 109

6.5.2节点关系图的建立 110

6.6故障树定性分析 112

6.6.1单调关联故障树定性分析 112

6.6.2非单调故障树的定性分析 113

6.7故障树的定量分析 116

6.7.1底事件与顶事件发生概率的点估计 116

6.7.2不交化与独立近似 117

6.7.3顶事件的区间估计与误差传播分析 118

6.8.1基本参数的定义 121

6.8动态树理论（KITT） 121

6.8.2失效－修复过程的部件微积分方程式 123

6.8.3部件失效次数W（t1,t2）和修复次数V（t1,t2） 123

6.8.4最小割集的有条件失效强度λ*（t）与无条件失效强度w*（t） 124

6.8.5系统不可用度Q3（t）的计算 125

6.8.6系统无条件失效强度w3（t） 126

6.8.7短割近似法 128

6.9重要度分析 129

6.9.1部件概率重要度△gi 129

6.9.2部件结构重要度Ii 130

6.9.3关键重要度Ii？？ 131

6.9.4Fussell-Veselly重要度Ii？？ 131

6.9.5 Barlow-Proschan重要度Ii？？ 132

6.9.6割集重要度Ii？ 132

6.10通用多功能微机FTA程序包 133

611 RISA故障树分析程序的理论 134

6.11.1截断准则的选择 134

6.11.2系统部件的计算模型 135

6.11.3系统的可靠性参数计算 136

第七章可靠性设计 139

7.1可靠性预计中的应力分析法 140

7.2漂移设计 141

7.3机械设计中的干涉理论 143

7.5机械磨损量与其寿命的关系 148

7.6机械产品老化过程的可靠度 150

7.7冗余设计 153

7.7.1 部件冗余比全系统冗余更有利提高可靠性 153

7.7.2部件有多种失效模式时的冗余设计 154

7.7.3表决系统的可靠性设计 156

7.7.4网络开关冗余系统的可靠性设计 157

7.7.5串并联冗余系统整数优化方法 160

7.8可靠性的优化技术 163

7.8.1 串联系统的可靠性分配 163

7.8.2非线性规划问题中的乘子法 164

7.8.3串联、并联系统的改进 165

7.9实例：核电站主回路数目的优化 166

7.8.4系统可靠性的整数规划问题 167

第八章共因失效分析 173

8.1概述 173

8.2β因子法 174

8.3双因子法 177

8.4马尔可夫模型计算系统共因失效 183

8.5最小割集中共因失效计算 183

8.6 MGL方法 186

8.6.3四单元冗余系统共因计算 187

8.6.2 1/3（G）系统共因情况 187

8.6.1 2/3（G）系统共因情况 187

第九章人员可靠性分析 190

9.1概论 190

9.2应力 190

9.2.1职业应力 191

9.2.2操作人员应力 191

9.2.3个人应力因素 192

9.3人为差错 192

9.3.1哈默人为差错分类 193

9.3.2人为差错分类 193

9.3.3人为差错概率的估计 194

9.4.1人的行为特征 196

9.4人的行为特征与人的模型 196

9.4.2行为形成因子（PSF） 197

9.4.3行为形成因子的选取 199

9.4.4人的模型概念 200

9.5人员可靠性的定量分析 201

9.5.1广义人的行为可靠度函数与纠正错误函数 201

9.5.2鲁克模型 201

9.5.3人员可靠性分析的响应模型 202

9.5.4 HCR计算模型 203

9.6 THERP人为差错预计法 204

9.7核电站LOCA事故人因分析（实例） 209

9.7.1手动操作任务 209

9.7.3任务分析及HRA事件树的建造 210

9.7.2边界条件 210

9.7.4行为形成因子（PSF）的修正 213

9.7.5相关性分析 214

9.7.6系统人员操作成功和失效概率的计算 214

9.7.7修复因子的考虑 215

9.7.8灵敏度分析 216

9.8 SHARP人因分析程序 216

9.9 SLIM法（似然权重指数法） 218

9.10人员差错数据的获得（模拟机） 220

9.10.1模拟机研究人员差错的任务内容 220

9.10.2人员培训的内容及结果 221

10.1风险的定义 223

第十章概率风险评价 223

10.2法默曲线及CCDF累积分布函数 226

10.3概率风险评价技术 228

10.4核电站的风险评价 230

10.4.1 WASH-1400报告的要点 230

10.4.2其它核电站PSA研究结果 244

10.4.3 IAEA有关PSA的评价 248

10.5液态金属钠冷快堆（LMFBR）的风险分析 249

10.6高温气冷堆（HTGR）风险分析要点 251

10.6.1 AIPA报告的结论 252

10.6.2球床高温堆的风险研究 253

10.6.3低温核供热堆的风险评价 255

11.1概述 258

第十一章可靠性管理与质量控制 258

11.2质量的涵义及标准 259

11.3质量保证与质量保证体系 259

11.4可靠性管理的内容 260

11.5设计阶段的可靠性管理 262

11.6提高老产品可靠性的设计改进措施 266

11.7制造阶段的可靠性管理 266

11.8使用阶段的可靠性管理 267

11.9质量控制及统计控制图 268

参考文献 273

练习及答案 275

附录常用部件通用失效率数据 285