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第1章 发动机可靠性概论 1

1.1 可靠性基本概念 2

1.2 发动机可靠性参数体系 5

1.3 可靠性技术工作的基本环节 7

1.4 液体火箭发动机可靠性工作简述 9

1.5 如何做好液体火箭发动机可靠性工作 15

参考文献 19

第2章 任务剖面可靠性分析 20

2.1 概述 20

2.2 任务剖面特征分析 21

2.2.1 一级发动机任务剖面分析 23

2.2.2 二级发动机任务剖面分析 24

2.2.3 三级发动机任务剖面分析 27

2.2.4 姿轨控发动机任务剖面分析 29

2.2.5 探月推进系统任务剖面分析 32

2.3 环境适应性分析 35

2.3.1 环境适应性分析策划 37

2.3.2 环境适应性分析方法 38

2.3.3 需要重点关注的方面 40

2.4 小结 42

参考文献 43

第3章 系统可靠性建模与可靠性分配 44

3.1 系统可靠性建模 44

3.1.1 可靠性建模概述 44

3.1.2 系统功能分析 48

3.1.3 典型系统可靠性模型 52

3.1.4 复杂系统可靠性模型 54

3.1.5 系统可靠性的精细化建模 56

3.2 发动机组件可靠性建模 58

3.2.1 推力室、发生器可靠性模型 58

3.2.2 涡轮泵可靠性模型 59

3.2.3 阀门可靠性模型 60

3.2.4 贮箱与气瓶可靠性模型 60

3.2.5 总装元件可靠性模型 61

3.3 系统可靠性分配 62

3.3.1 可靠性分配概述 62

3.3.2 可靠性分配的原理和准则 63

3.3.3 结构可靠性指标分配方法 64

3.3.4 性能可靠性指标分配方法 68

3.3.5 可靠性分配注意事项 70

参考文献 72

第4章 可靠性预计 73

4.1 可靠性预计概述 73

4.2 可靠性预计的目的和用途及分类 74

4.3 可靠性预计方法 75

4.3.1 相似产品法 75

4.3.2 应力分析法 78

4.3.3 机械产品可靠性预计方法 80

4.3.4 一次二阶矩方法 89

参考文献 96

第5章 可靠性工程设计的一般方法 97

5.1 概述 97

5.2 可靠性设计准则的制定与贯彻 98

5.2.1 可靠性设计准则的基本内容与特点 99

5.2.2 可靠性设计准则的制定 100

5.2.3 型号可靠性设计准则的贯彻 102

5.2.4 常用的可靠性设计准则 105

5.3 冗余设计与容错设计 107

5.3.1 冗余与容错的概念 107

5.3.2 冗余设计 108

5.3.3 容错设计 125

5.4 降额设计 131

5.4.1 概述 131

5.4.2 降额的一般要求 131

5.4.3 降额的具体要求 138

5.5 裕度设计 145

5.5.1 概述 145

5.5.2 安全系数设计 145

5.5.3 应力-强度干涉理论 147

5.5.4 概率裕度设计流程 151

5.5.5 承力结构件强度裕度概率设计 156

5.5.6 密封件密封裕度设计 165

5.5.7 耗损型产品寿命裕度设计 168

5.6 环境适应性设计 176

5.6.1 定义与基本概念 177

5.6.2 抗冲击、振动和噪声设计 185

5.6.3 热设计与低温防护设计 194

5.6.4 三防设计 199

5.6.5 电磁兼容设计 203

5.6.6 非工作状态下贮存环境适应性设计 208

参考文献 211

第6章 可靠性分析 212

6.1 概述 212

6.2 FMECA 213

6.2.1 FMECA简介 213

6.2.2 FMECA的目的和作用 214

6.2.3 FMECA方法和适用范围 214

6.2.4 FMECA的特点 216

6.2.5 定义约定层次 218

6.2.6 描述产品任务 219

6.2.7 定义故障判据 219

6.2.8 定义严酷度类别 220

6.2.9 FMECA的工作步骤和实施 221

6.2.10 FMECA应注意的问题 226

6.2.11 FMEA应用案例——某姿控动力系统 227

6.2.12 FMECA应用案例——某二级发动机系统 237

6.2.13 工艺FMECA简介 255

6.3 FTA 256

6.3.1 概述 256

6.3.2 故障树的常用符号 257

6.3.3 FTA的目的和数据需求 258

6.3.4 FTA建树方法和原则 258

6.3.5 FTA建树步骤 259

6.3.6 FTA定性分析 260

6.3.7 FMEA与FTA的联系和区别 261

6.3.8 质量问题的FTA分析示例 262

6.3.9 进行FTA时应注意的问题 264

6.4 技术风险分析 265

6.4.1 概念定义 265

6.4.2 风险分析过程 265

6.4.3 风险分析的步骤和方法 266

6.4.4 风险分析报告 271

6.5 其他分析方法简介 272

6.5.1 潜在电路分析 273

6.5.2 蒙特卡罗分析 273

6.5.3 事件树分析 274

6.5.4 马尔可夫分析 275

参考文献 276

第7章 可靠性试验方法 277

7.1 可靠性试验简介 277

7.1.1 可靠性试验的分类 277

7.1.2 设计与分析 278

7.2 环境应力筛选试验 280

7.2.1 环境应力筛选试验简介 280

7.2.2 加速寿命试验 282

7.2.3 高加速应力筛选试验 283

7.2.4 发动机的环境应力筛选试验 283

7.3 可靠性增长试验 284

7.3.1 可靠性增长试验设计简介 284

7.3.2 可靠性增长模型 290

7.3.3 发动机可靠性增长试验分析 304

7.4 液体火箭发动机可靠性鉴定验收试验 312

7.4.1 简述 312

7.4.2 液体火箭发动机工作寿命及其可靠性 315

7.4.3 校准试车不分解情况下液体火箭发动机的飞行任务可靠性 315

7.4.4 基于可靠性目标的鉴定验收试验方案的确定 317

7.5 昂贵、高可靠性产品批抽检验收的理论基础 321

7.5.1 简述 321

7.5.2 产品批抽检验收试验方案 322

7.5.3 高可靠性产品批抽检验收理论基础和验收方案风险分析 326

7.5.4 高可靠性产品批抽检验收方案风险算例 329

7.5.5 小结 331

参考文献 332

第8章 可靠性评定 333

8.1 可靠性评定的概念 333

8.2 单元可靠性评定方法 334

8.2.1 成败型单元可靠性评定 334

8.2.2 寿命型单元可靠性评定 336

8.2.3 正态分布强度-应力型模型可靠性评估 341

8.3 系统可靠性评定方法 346

8.3.1 系统可靠性评定方法简介 346

8.3.2 系统可靠性信息的综合方法 346

8.3.3 系统可靠性综合评定 348

8.3.4 某发动机可靠性综合评定案例 351

8.4 性能可靠性评定 355

8.4.1 性能可靠性点估计 356

8.4.2 性能可靠性置信下限估计 357

8.4.3 性能可靠性评定案例 359

8.5 贮存可靠性评定 360

8.6 可靠性评定最新进展 361

参考文献 362

第9章 可靠性管理 363

9.1 一般要求 363

9.2 可靠性管理工作计划 366

9.3 外协件、外购件的监控 368

9.4 可靠性会签及评审 369

9.5 故障报告、分析和纠正措施 372

9.6 可靠性信息管理 373

9.7 可靠性队伍和技术培训 377

9.8 不同人员可靠性职责 378

9.9 技术状态管理 379

参考文献 381

附录A 国外运载火箭液体型号发动机飞行故障汇总 382

附录B 可靠性相关标准 394