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第1章 可靠性概论 1

1.1 可靠性的基本概念 1

1.1.1 可靠性的定义和学习本课程的目的 1

1.1.2 可靠性理论的研究领域 2

1.1.3 电子机械可靠性的特点 3

1.1.4 产品质量、费用与可靠性的关系 3

1.2 可靠性技术发展简介 4

1.3 电子机械可靠性与维修性的基本内容 5

1.3.1 可靠性工作的基本内容与特点 5

1.3.2 产品各阶段的可靠性工作 6

2.1.1 可靠度与不可靠度 9

2.1 可靠性特征量 9

第2章 可靠性的主要数量特征 9

2.1.2 失效概率密度函数 10

2.1.3 失效率 11

2.1.4 平均寿命 13

2.1.5 寿命方差和寿命均方差(标准差) 14

2.1.6 可靠寿命、中位寿命和特征寿命 15

2.2 产品可靠性指标之间的关系 16

2.3 电子机械产品失效率曲线和失效规律 17

2.3.1 典型的失效率曲线 17

2.3.2 机械产品常见的失效率曲线 17

2.4 电子机械常见的失效分布 19

2.4.2 对数正态失效分布 26

2.4.3 韦布尔型失效分布 27

2.4.4 指数型失效分布 34

2.5 可靠性计算中常用的概率分布 36

2.5.1 二项分布 36

2.5.2 泊松分布 36

2.5.3 X2分布 37

2.5.4 t分布 39

2.5.5 用途 40

习题 41

第3章 典型系统的可靠性分析 42

3.1 可靠性框图 42

3.2 串联系统的可靠性 44

3.3 并联系统的可靠性 46

3.3.1 纯并联系统 47

3.3.2 串并联系统 49

3.3.3 并串联系统 50

3.3.4 n中取k(表决)系统 52

3.4 非工作储备系统 55

3.4.1 冷储备系统 55

3.4.2 热储备系统 57

3.5 网络系统 58

3.5.1 概述 58

3.5.2 状态枚举法(真值表法) 59

3.5.3 概率图法 60

3.5.4 路径枚举法 61

3.5.5 简化网络的方法 64

习题 68

第4章 可靠性预计与分配 71

4.1 可靠性预计的目的及分类 71

4.2 可靠性预计方法 72

4.2.1 系统可靠性预计的一般方法 72

4.2.2 电子、电器设备可靠性预计 74

4.2.3 机械产品特殊的可靠性预计方法 81

4.2.4 保证可靠性预计正确的要求 82

4.2.5 研制阶段不同时期可靠性预计方法的选取 83

4.2.6 进行可靠性预计时的注意事项 84

4.3 可靠性分配 84

4.3.1 无约束条件的系统可靠性分配方法 85

4.3.2 有约束条件的系统可靠性分配方法 95

习题 98

第5章 可修复系统 100

5.1 维修性的要求及指标的确定 100

5.1.1 维修性要求 100

5.1.2 维修性参数的选择 102

5.1.3 确定维修性指标 107

5.1.4 维修分布 107

5.1.5 可用度 108

5.2 预防维修模型及维修周期 110

5.2.1 按可用度最大确定预防维修周期 111

5.2.2 按总费用最小确定预防维修周期 115

5.2.3 根据可靠性要求确定维修周期 116

5.2.4 按参数可靠度要求来确定维修周期 117

5.3 定期维修中的可用度 118

习题 120

第6章 维修系统的可靠性计算 121

6.1 马尔可夫随机过程 121

6.1.1 随机过程的基本概念 121

6.1.2 马尔可夫过程 122

6.2 维修系统的可靠性计算 123

6.2.1 单部件维修系统 123

6.2.2 串联维修系统 127

6.2.3 并联维修系统 131

6.3.1 更新过程 134

6.3 更新过程与更新理论 134

6.3.2 更新函数和更新密度 135

6.3.3 常更新过程 136

6.3.4 交替更新过程 137

6.3.5 更新函数与系统可用度 140

6.3.6 失效频率、修复频率与系统可用度的关系 140

6.4 维修性分配 140

6.4.1 加权因子分配方法 141

6.4.2 维修性分配实例 143

习题 146

第7章 机械零部件的可靠性设计 147

7.1 机械可靠性设计的基本特点 147

7.2 静态应力-强度干涉模型 149

7.3.1 应力和强度均匀正态分布的可靠度计算 152

7.3 几种常用分布的可靠度计算 152

7.3.2 应力和强度均匀对数正态分布的可靠度计算 153

7.3.3 应力和强度均匀指数分布的可靠度计算 155

7.3.4 应力为指数(或正态)而强度为正态(或指数)分布的可靠度计算 155

7.3.5 应力为正态分布而强度为韦布尔分布的可靠度计算 157

7.3.6 强度和应力为任意分布的可靠度图解计算法 158

7.3.7 用蒙特卡罗模拟法求可靠度 161

7.4 安全系数与可靠度 161

7.4.1 经典意义下的安全系数 161

7.4.2 可靠性意义下的安全系数 162

7.5.1 函数的数学期望与方差计算 165

7.5 机械零件的可靠性设计 165

7.5.2 机械零件的概率工程设计 169

习题 180

第8章 故障模式、影响及危害度分析 182

8.1 故障模式、影响及危害度分析(FMEA、FMECA) 182

8.1.1 概述 182

8.1.2 FMECA 方法中的一些基本概念 183

8.1.3 FMECA 的列表分析法 183

8.1.4 FMEA 的矩阵分析法 189

8.1.5 FMEA 和 FMECA 的评价 192

8.2 故障树分析法 193

8.2.1 故障树分析法的特点 193

8.2.3 故障树中使用的符号 194

8.2.2 故障树的应用 194

8.2.4 故障树的建立 196

8.2.5 故障树的定性分析 199

8.2.6 故障树的定量分析 202

8.3 潜在通路分析 204

8.3.1 概述 204

8.3.2 潜在通路的特点及产生原因 204

8.3.3 潜在通路的主要表现形式 205

8.3.4 潜在通路分析方法 206

8.3.5 潜在通路分析方法的特点 208

8.4 失效分析技术简介 209

8.4.1 各种故障模式的特征及其判断 209

8.5 设备的故障诊断技术 210

8.4.2 失效分析所需的仪器设备 210

8.5.1 故障诊断技术的内容 211

8.5.2 诊断信息的采集和处理技术 212

8.5.3 润滑油样分析 215

8.5.4 运行状态的监测 215

习题 215

第9章 可靠性设计技术 217

9.1 可靠性热设计 217

9.1.1 热设计基础 217

9.1.2 冷却方法的选择 224

9.1.3 电子设备的自然冷却 225

9.1.4 电子设备的强迫风冷 231

9.2 电磁防护设计 234

9.1.5 其它冷却方法 234

9.2.1 耦合方式 235

9.2.2 屏蔽原理 236

9.2.3 屏蔽效能计算 238

9.2.4 电屏蔽结构 240

9.2.5 低频磁屏蔽结构 241

9.2.6 接地设计 243

9.3 机械防振设计 244

9.3.1 振动与冲击对电子设备产生的危害 244

9.3.2 隔振设计 244

9.3.3 冲击隔离设计 247

9.3.4 阻尼减振技术 249

9.4.1 降额设计 250

9.4 其它可靠性设计技术 250

9.4.2 动态设计 251

9.4.3 冗余设计 253

9.4.4 三防设计 254

习题 255

第10章 可靠性试验及数据处理 256

10.1 概述 256

10.2 可靠性抽样试验 256

10.2.1 两类错误及其风险 257

10.2.2 接收概率与抽样特性曲线 257

10.2.3 定时截尾寿命试验抽样方案 258

10.2.4 序贯寿命抽检方案 260

10.3 寿命试验设计 263

10.4 电子机械产品寿命试验的数据处理 264

10.4.1 指数分布寿命试验的数据处理 264

10.4.2 韦布尔分布寿命试验的数据处理 266

10.5 加速寿命试验 267

10.5.1 加速寿命试验的原理与类型 268

10.5.2 恒定应力加速寿命试验设计 268

10.5.3 加速寿命曲线与加速寿命方程 270

10.5.4 加速系数 271

10.5.5 加速寿命试验结果的数据处理 272

10.6 可靠性环境试验 272

10.6.1 环境试验的目的及分类 272

10.6.2 环境试验方法及检测 273

10.6.3 环境试验的顺序、操作程序和结果处理 274

10.7 可靠性筛选试验 275

10.7.1 筛选方法 275

10.7.2 筛选用典型环境应力及筛选度 275

10.7.3 筛选试验方案的拟定 276

10.8 可靠性增长试验 277

10.8.1 可靠性增长及其模型 278

10.8.2 可靠性增长试验方案(计划)的拟定 279

10.8.3 可靠性增长的监测 280

习题 280

附录 281

附表1 标准正态分布表 281

附表2 X2分布的分位数表 284

参考文献 285