第1章 机械可靠性概述 1
1.1可靠性研究发展与现状 1
1.1.1可靠性方法概述 1
1.1.2机械可靠性研究现状 4
1.2机械可靠性基本概念与基本问题 9
1.2.1可靠性 9
1.2.2失效率及失效率-时间关系 10
1.2.3寿命分布与失效率之间的关系 12
1.2.4可靠性干涉分析方法、模型及其应用 15
1.2.5损伤等效与失效概率等效的一致性问题 16
1.2.6系统可靠性与零件可靠性之间的关系 17
1.2.7零件或系统状态的多态性 18
1.2.8成本-可靠性关系 18
1.3可靠性指标 19
1.3.1可靠度与失效概率 19
1.3.2失效率 20
1.3.3平均寿命 21
1.3.4维修率与有效性 22
第2章 可靠性数学基础 23
2.1随机事件及其概率 23
2.1.1随机试验与随机事件 23
2.1.2事件之间的关系与运算 23
2.1.3概率定义 24
2.1.4概率基本运算法则 25
2.2随机变量及其分布的数字特征 27
2.2.1随机变量 27
2.2.2随机变量分布的数字特征 28
2.2.3寿命分布特征参数统计 30
2.2.4矩发生函数 31
2.2.5随机变量的条件分布、全概率公式与贝叶斯定理 31
2.2.6二维随机变量及其分布 32
2.3随机变量函数的分布 32
2.3.1一维随机变量函数的分布 32
2.3.2二维随机变量函数的分布 34
2.3.3随机变量的可加性 36
2.4统计量与统计方法 36
2.4.1母体与样本 36
2.4.2统计量与样本分布 37
2.4.3次序统计量 38
2.5泊松随机过程 38
2.6发生函数方法 39
2.6.1发生函数的定义 39
2.6.2发生函数法的计算复杂度 43
2.6.3基于发生函数法的系统可靠度计算 44
2.6.4发生函数复合算子的特性 45
第3章 可靠性常用分布函数 47
3.1二项分布 47
3.2泊松分布 48
3.3指数分布 48
3.4正态分布 50
3.4.1标准正态分布 50
3.4.2截尾正态分布 51
3.4.3正态分布的可加性 52
3.5对数正态分布 52
3.6 Weibull分布 53
3.6.1 Weibull分布的形状参数 54
3.6.2 Weibull分布的均值和方差 54
3.7次序统计量及其分布 54
3.8极值分布 56
3.8.1 I型极大值分布概率密度函数 57
3.8.2 I型极小值分布 58
第4章 可靠性分析原理与零件可靠度计算 59
4.1可靠性参数的随机性 59
4.1.1载荷及其统计特征 59
4.1.2结构尺寸 60
4.1.3材料与结构性能 61
4.2分布参数计算——矩法 62
4.2.1一维随机变量的分布参数 62
4.2.2多维随机变量的分布参数 62
4.3应力-强度干涉模型与可靠度基本表达式 63
4.3.1基本概念 63
4.3.2可靠度基本表达式 64
4.3.3干涉模型的统计平均解释 69
4.3.4可靠度发生函数模型 70
4.4载荷多次作用下的静强度可靠性模型 71
4.4.1载荷顺序统计量 71
4.4.2载荷多次作用情况下的静强度可靠性等效载荷 72
4.4.3载荷多次作用下的零件静强度可靠性模型 73
4.5疲劳强度可靠性设计计算方法 75
4.5.1疲劳设计准则 75
4.5.2平均应力修正 76
4.5.3疲劳强度可靠性设计计算 76
4.6随机疲劳可靠度预测的状态分析方法 80
4.6.1非恒幅载荷下的剩余疲劳寿命分布 80
4.6.2随机载荷下疲劳可靠性计算 85
4.7疲劳可靠度的统计平均算法 86
4.7.1概述 86
4.7.2疲劳可靠度计算的载荷统计加权平均模型 87
4.7.3疲劳寿命分布与循环应力水平之间的关系 90
4.7.4统计平均算法与传统的应力-强度干涉模型的一致性 91
第5章 机械系统可靠性 93
5.1系统可靠性经典模型 93
5.1.1串联系统可靠性模型 94
5.1.2并联系统可靠性模型 95
5.1.3串-并联系统可靠度模型 96
5.1.4并-串联系统可靠度模型 97
5.1.5表决系统可靠度模型 97
5.1.6储备系统可靠性模型 98
5.1.7复杂系统可靠性分析方法 99
5.2系统层可靠性分析与建模方法 101
5.2.1失效相关现象与机理 102
5.2.2系统层载荷-强度干涉模型 103
5.3系统可靠性的次序统计量模型 106
5.3.1基于次序统计量的系统可靠性模型 106
5.3.2模型分析与比较 107
5.4可靠性干涉模型的扩展 110
5.4.1各零件承受不同载荷的系统可靠性模型 110
5.4.2由不同零件构成的系统的可靠度模型 112
5.5参数化形式的系统可靠性模型 113
5.5.1系统可靠性模型离散化 113
5.5.2模型验证与分析 115
5.6载荷多次作用下的系统可靠性模型 116
5.7系统可靠性的有界性 117
第6章 多元可靠性模型 120
6.1可靠性建模概述 120
6.2多层统计分析建模的方法 121
6.3载荷不确定性分解与分层表达 124
6.4强度退化规律 125
6.5四元可靠性模型 126
6.5.1零部件可靠性模型 126
6.5.2系统可靠性模型 127
6.5.3四元可靠性模型的退化形式及其与传统模型的一致性 128
6.6四元可靠性模型的离散化形式 129
第7章 失效率模型 134
7.1失效率曲线的形式 134
7.2离散失效率的概念及定义 137
7.3失效率建模方法 138
7.3.1失效率的含义及控制变量 138
7.3.2失效率基本方程 140
7.3.3失效率与载荷及强度分布参数之间的关系 141
7.4零件失效率方程 142
7.5系统失效率模型 145
7.6波浪形失效率曲线形成机制 147
第8章 失效传递逻辑分析方法 148
8.1故障模式、效应与危害性分析方法 148
8.1.1基本概念 148
8.1.2 FMECA的层次与分析过程 149
8.1.3 FMECA实施步骤 150
8.2危害性分析 152
8.2.1定性分析 153
8.2.2定量分析 155
8.3故障树分析法 156
8.3.1故障树基本概念 157
8.3.2故障树基本符号 159
8.3.3故障树的割集与路集 160
8.4故障树建树与分析方法 161
8.4.1建立故障树的方法与步骤 161
8.4.2故障树定性分析 163
8.4.3故障树定量分析 166
第9章 系统故障分析的Petri网模型 171
9.1 Petri网及其在可靠性分析中的应用 171
9.2 Petri网模型 172
9.3基于Petri网的故障分析方法 173
9.3.1故障树的Petri网模型表示 173
9.3.2 Petri网用于可靠性定性分析 174
9.3.3 Petri网模型用于故障诊断 182
9.4计算机辅助分析软件设计 185
9.4.1程序工程的建立 186
9.4.2程序的编制 186
9.5内燃机可靠性分析 187
9.5.1内燃机故障事件 187
9.5.2故障树分析 189
9.5.3 Petri网模型分析 190
第10章 多状态系统可靠性分析 193
10.1多状态系统基础理论 193
10.1.1多状态系统的基本模型 193
10.1.2多状态系统可靠性及其参数 197
10.2多状态系统可靠性理论与基本方法 200
10.2.1路/割集分析法 200
10.2.2多值结构函数分析法 201
10.2.3多状态模块分析法 206
10.2.4多值逻辑树分析法 207
10.3随机过程方法 211
10.4多状态系统可靠性发生函数法 214
10.4.1串联子系统的发生函数法 214
10.4.2并联子系统的发生函数法 216
10.4.3串并联系统的发生函数法 218
10.4.4邻接系统的发生函数法 221
10.4.5桥路系统的发生函数法 224
10.5含共因失效的多状态系统可靠性分析模型 227
10.5.1由二态单元组成的多状态系统共因失效与可靠性分析 228
10.5.2由多态单元组成的多状态系统共因失效与可靠性分析 235
参考文献 241
附录 248
附表1标准正态分布表 248
附表2 x 2分布表 250
附表3 t分布表 251
附表4 F分布表 253
附表5 T函数表 259