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第1章 简介 1

第2章 概率和统计基础理论 6

2.1 概率统计基础 7

2.1.1 失效行为的统计学描述 8

2.1.2 统计值 20

2.1.3 可靠性指标 22

2.1.4 概率的定义 24

2.2 可靠性的寿命分布 25

2.2.1 正态分布 26

2.2.2 指数分布 28

2.2.3 威布尔分布 29

2.2.4 对数正态分布 39

2.2.5 其他类型的分布 41

2.3 采用布尔理论进行系统可靠性的计算 50

2.4 寿命分布的练习 53

2.5 系统计算的练习 56

参考文献 58

第3章 变速器的可靠性分析 61

3.1 系统分析 62

3.1.1 找出系统元件 62

3.1.2 系统元件的确定 63

3.1.3 系统元件的分类 63

3.1.4 可靠性系统的确定 65

3.2 确定系统元件的可靠性 66

3.3 系统可靠性的计算 68

参考文献 70

第4章 失效模式与结果分析（FMEA） 72

4.1 FMEA方法的基本原理和基础知识 73

4.2 VDA86中的FMEA 75

4.3 VDA86中面向设计的FMEA示例 80

4.4 VDA4.2标准中的FMEA 82

4.4.1 第1步：系统元件和系统结构 86

4.4.2 第2步：功能和功能结构 89

4.4.3 第3步：失效分析 91

4.4.4 第4步：风险分析 95

4.4.5 第5步：改进与优化 102

4.5 根据VDA4.2进行系统级FMEA产品分析的示例 104

4.5.1 第1步：变速器的系统元件和系统结构 105

4.5.2 第2步：变速器的功能和功能结构 107

4.5.3 第3步：变速器的失效功能和失效功能结构 107

4.5.4 第4步：变速器的风险评估 108

4.5.5 第5步：对变速器的改进 110

4.6 根据VDA4.2进行系统FMEA过程分析的示例 111

4.6.1 第1步：输出轴的制造工艺的系统元件和系统结构 111

4.6.2 第2步：输出轴生产工艺的功能和功能结构 112

4.6.3 第3步：输出轴制造过程中的失效功能和失效功能结构 113

4.6.4 第4步：输出轴制造过程中的风险评估 113

4.6.5 第5步：输出轴制造工艺的改进 113

参考文献 116

第5章 失效树分析（FTA） 118

5.1 失效树分析的主要步骤 119

5.1.1 失效模式 119

5.1.2 符号表示 120

5.2 利用失效树进行分析定性 120

5.2.1 定性分析的目标 120

5.2.2 基本步骤 121

5.2.3 FMEA和FTA的对比 122

5.3 利用失效树进行定量分析 123

5.3.1 定量分析的目标 123

5.3.2 布尔模型 123

5.3.3 在系统中的应用 127

5.4 可靠性框图 131

5.5 示例 131

5.5.1 齿轮侧面裂纹 131

5.5.2 径向密封环的失效树分析 134

5.6 失效树分析的练习 136

参考文献 138

第6章 寿命试验失效统计的评价分析 140

6.1 寿命试验计划 140

6.2 顺序统计量和它们的分布 141

6.3 失效时间的图形分析 148

6.3.1 威布尔分布线的确定（双参数威布尔分布） 148

6.3.2 对置信区间的讨论 151

6.3.3 未失效时间t0的考虑（三参数威布尔分布） 153

6.4 不完整数据（删失数据）的分析 156

6.4.1 Ⅰ类删失和Ⅱ类删失 157

6.4.2 多重删失数据 159

6.4.3 分组最小值法 159

6.5 失效数量较少时的置信水平 170

6.6 可靠性试验的分析方法 172

6.6.1 矩量法 172

6.6.2 回归分析 174

6.6.3 极大似然法 177

6.7 评估寿命试验的练习 180

参考文献 181

第7章 一些机器零部件的威布尔参数 183

7.1 形状参数b 183

7.2 特征寿命T 185

7.3 未失效时间t0和系数ftB 187

参考文献 188

第8章 可靠性试验计划的方法 190

8.1 基于威布尔分布的试验计划 191

8.2 基于二项分布的试验计划 192

8.3 寿命比值 193

8.4 在试验中出现失效的归纳 195

8.5 考虑先验信息（贝叶斯方法） 196

8.5.1 Beyer/Lauster的方法 197

8.5.2 Kleyner等人的方法 199

8.6 加速寿命试验 201

8.6.1 时间加速系数 202

8.6.2 步进应力法 203

8.6.3 HALT（高加速寿命试验） 204

8.6.4 退化试验 205

8.7 可靠性测试计划的练习 205

参考文献 206

第9章 机械零件的寿命分析 208

9.1 外载荷、许用载荷和可靠性 209

9.1.1 静态和永久疲劳极限计算 209

9.1.2 疲劳强度和作业疲劳强度 212

9.2 载荷 215

9.2.1 工作载荷的确定 216

9.2.2 载荷谱 220

9.3 容许载荷、沃勒疲劳曲线、SN曲线 229

9.3.1 基于应力和基于应变的沃勒疲劳曲线 229

9.3.2 沃勒疲劳曲线的确定 230

9.4 寿命计算 232

9.4.1 损伤累计 232

9.4.2 双参数损伤计算 235

9.4.3 名义应力法和局部应力法 237

9.5 结论 239

参考文献 239

第10章 维护与可靠性 243

10.1 维护的基本知识 243

10.1.1 维护工作 243

10.1.2 维护等级 245

10.1.3 维修优先级 246

10.1.4 维护能力 246

10.1.5 维护计划 248

10.2 生命周期成本 249

10.3 可靠性参数 251

10.3.1 状态函数 251

10.3.2 维护参数 253

10.3.3 可用度参数 255

10.4 可修复系统的计算模型 257

10.4.1 周期性维护模型 258

10.4.2 马尔可夫模型 261

10.4.3 布尔一马尔可夫模型 267

10.4.4 一般的更新过程 268

10.4.5 交替的更新过程 271

10.4.6 半马尔可夫过程 276

10.4.7 系统传输理论 279

10.4.8 不同计算模型的比较 282

10.5 可修复系统的练习 283

10.5.1 概念问题 283

10.5.2 计算问题 284

参考文献 285

第11章 可靠性保障计划 289

11.1 介绍 289

11.2 可靠性计划的主要方面 290

11.2.1 产品定义 290

11.2.2 产品设计 292

11.2.3 生产和使用 293

11.2.4 在产品开发周期里的其他措施 295

11.3 结论 295

参考文献 296

附录 297

附录A 习题解答 297

附录B 参考图表 345