《可靠性工程》2005年

本書根據(jù)盡量滿足工程實際需要的原則，既系統(tǒng)地闡述了可靠性工程學(xué)的基本理論和方法，又結(jié)合工程實際提供了相關(guān)的資料和案例。內(nèi)容包括有：可靠性主要指標(biāo)與分布；系統(tǒng)可靠性；機(jī)械強(qiáng)度可靠性設(shè)計；典型機(jī)械零部件可靠性設(shè)計；概率有限元；故障模式影響分析與故障樹分析；可靠性試驗等。

本書可作為過程裝備與控制工程及其相近專業(yè)的本科和研究生教學(xué)的教材，也可作為從事過程裝備等機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計、制造、試驗、使用及管理的工程技術(shù)人員參考書。

1緒論1

1.1可靠性工程的發(fā)展1

1.2可靠性的重要意義2

1.3可靠性的研究內(nèi)容和范圍3

1.3.1可靠性數(shù)學(xué)3

1.3.2可靠性物理3

1.3.3可靠性工程4

2可靠性指標(biāo)和概率分布5

2.1可靠性指標(biāo)5

2.1.1故障概率密度函數(shù)和故障分布函數(shù)5

2.1.2可靠度6

2.1.3故障率7

2.1.4平均壽命9

2.1.5可靠壽命、中位壽命和特征壽命11

2.1.6壽命方差和壽命均方差11

2.1.7維修性的特征量12

2.1.8有效性特征量13

2.1.9工時15

2.1.10系統(tǒng)有效性15

2.1.11重要度16

2.1.12經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)16

2.1.13與人為差錯有關(guān)的可靠性指標(biāo)16

2.2可靠性中常用的概率分布17

2.2.1離散型隨機(jī)變量的幾種常見分布17

2.2.2連續(xù)型隨機(jī)變量的幾種常見分布22

3系統(tǒng)的可靠性分析32

3.1系統(tǒng)的組成和功能邏輯框圖32

3.1.1系統(tǒng)的組成32

3.1.2系統(tǒng)可靠性框圖32

3.1.3系統(tǒng)類型33

3.2不可修復(fù)系統(tǒng)的可靠性分析33

3.2.1串聯(lián)系統(tǒng)33

3.2.2并聯(lián)系統(tǒng)35

3.2.3混聯(lián)系統(tǒng)37

3.2.4表決系統(tǒng)39

3.2.5旁聯(lián)系統(tǒng)41

3.2.6橋聯(lián)系統(tǒng)43

3.3可靠性分配44

3.3.1等分配法45

3.3.2再分配法46

3.3.3系統(tǒng)失效率預(yù)計值法47

3.3.4AGREE分配法48

3.3.5成本最小分配法50

3.4可修復(fù)系統(tǒng)的可靠性分析51

3.4.1馬爾柯夫過程51

3.4.2串聯(lián)可修復(fù)系統(tǒng)54

3.4.3并聯(lián)可修復(fù)系統(tǒng)57

3.4.4表決可修復(fù)系統(tǒng)59

3.4.5旁聯(lián)可修復(fù)系統(tǒng)60

3.4.6系統(tǒng)預(yù)防維修間隔期的確定63

4機(jī)械可靠性設(shè)計原理67

4.1概述67

4.1.1機(jī)械可靠性設(shè)計的特點(diǎn)67

4.1.2機(jī)械可靠性設(shè)計的主要內(nèi)容和方法67

4.1.3可靠性設(shè)計的統(tǒng)計基礎(chǔ)68

4.2應(yīng)力強(qiáng)度模型計算可靠度的方法69

4.2.1應(yīng)力強(qiáng)度分布干涉理論69

4.2.2已知應(yīng)力和強(qiáng)度均為正態(tài)分布時的可靠度計算72

4.2.3應(yīng)力和強(qiáng)度均為對數(shù)正態(tài)分布時的可靠度計算74

4.2.4應(yīng)力和強(qiáng)度均為指數(shù)分布時的可靠度計算75

4.2.5應(yīng)力為指數(shù)（正態(tài)）分布而強(qiáng)度為正態(tài)（指數(shù)）分布時的可靠度計算75

4.2.6應(yīng)力和強(qiáng)度都為威布爾分布時的可靠度計算77

4.3可靠度的近似計算77

4.3.1可靠安全系數(shù)計算法78

4.3.2隨機(jī)變量的均值和標(biāo)準(zhǔn)差的近似計算79

4.4可靠性設(shè)計所需的數(shù)據(jù)和資料81

4.4.1載荷的統(tǒng)計分析81

4.4.2幾何尺寸的統(tǒng)計分析83

4.4.3材料力學(xué)性能的統(tǒng)計分析84

4.5機(jī)械靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計90

4.5.1受拉伸載荷零件的可靠性設(shè)計90

4.5.2轉(zhuǎn)軸的靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計94

4.5.3壓桿臨界載荷的可靠度設(shè)計95

4.6機(jī)械疲勞強(qiáng)度的可靠性設(shè)計96

4.6.1疲勞強(qiáng)度的修正97

4.6.2SN曲線和PSN曲線100

4.6.3疲勞極限線圖102

5典型機(jī)械零部件可靠性設(shè)計109

5.1螺栓聯(lián)接的可靠性設(shè)計110

5.1.1受軸向靜拉伸載荷螺栓聯(lián)接的可靠性設(shè)計110

5.1.2受軸向變載荷緊螺栓聯(lián)接的可靠性設(shè)計119

5.1.3靜載荷受剪螺栓聯(lián)接的可靠性設(shè)計121

5.1.4變載荷抗剪螺栓聯(lián)接的可靠性設(shè)計122

5.1.5提高螺栓強(qiáng)度和可靠度的措施122

5.2圓柱螺旋彈簧的可靠性設(shè)計124

5.3機(jī)構(gòu)運(yùn)動的可靠性分析130

5.3.1概述130

5.3.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性基本模型及計算方法131

5.3.3曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動的可靠性模型136

5.4機(jī)械磨損零件的可靠性設(shè)計144

5.4.1磨損壽命線圖144

5.4.2給定工作壽命時零件耐磨性的可靠度計算146

5.4.3給定可靠度的零件耐磨壽命的計算147

5.5帶缺陷結(jié)構(gòu)斷裂的可靠性分析148

5.5.1帶缺陷結(jié)構(gòu)斷裂分析基本原理149

5.5.2斷裂分析圖的概率分析150

5.5.3分安全系數(shù)法151

6有限元法在可靠性分析中的應(yīng)用154

6.1概述154

6.2概率有限元的基本原理155

6.2.1基本方程的建立155

6.2.2以確定有限元程序為基礎(chǔ)的概率有限元的求解流程156

6.2.3蒙特卡洛(MonteCarlo)法156

6.2.4響應(yīng)面法求解簡介158

6.3采用ANSYS分析軟件的可靠性分析方法161

6.3.1生成分析文件階段162

6.3.2可靠性分析階段162

6.3.3可靠性結(jié)果輸出階段162

6.4結(jié)構(gòu)可靠性分析實例163

6.4.1受均布載荷的矩形截面梁的可靠性分析163

6.4.2帶接管內(nèi)壓容器的可靠性分析167

7故障模式、影響分析（FMEA）和故障樹分析（FTA）177

7.1故障模式與影響分析177

7.1.1FMEA的基本原理177

7.1.2FMEA的實施步驟179

7.1.3危害度分析180

7.2故障樹分析182

7.2.1故障樹基本術(shù)語及符號182

7.2.2建造故障樹183

7.2.3故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)187

7.2.4故障樹的最小割集計算法189

7.2.5用最小割集和最小路集表示的結(jié)構(gòu)函數(shù)192

7.2.6失效概率的計算194

7.3FMECA與FTA綜合分析方法196

8可靠性試驗199

8.1概述199

8.1.1可靠性試驗的目的199

8.1.2可靠性試驗的分類200

8.1.3可靠性試驗中應(yīng)注意的問題201

8.1.4環(huán)境應(yīng)力篩選試驗202

8.1.5可靠性增長試驗203

8.1.6加速壽命試驗208

8.2可靠性試驗的參數(shù)估計210

8.2.1分布參數(shù)的估計值210

8.2.2分布參數(shù)的區(qū)間估計218

8.3可靠性抽樣試驗224

8.3.1抽樣試驗的種類和特點(diǎn)224

8.3.2抽樣檢驗的一般原理225

8.3.3故障率（或平均壽命）抽樣試驗方法230

8.3.4一次抽樣試驗方案的決定231

附錄1二項分布表239

附錄2泊松分布表240

附錄3標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表241

附錄4Γ分布表244

附錄5χ2分布表245

附錄6F分布表246

參考文獻(xiàn)248 2100433B

可靠性工程

所屬類別

教材 >> 本科 >> 本科安全

作者：金偉婭、張康達(dá) 編著

出版日期：2005年5月 書號：7-5025-6758-5

開本：16 裝幀：0 版次：1版1次 頁數(shù)：256頁

產(chǎn)品定型后可靠性的提升將非常有限。根據(jù)產(chǎn)品研發(fā)的過程，可靠性工程的總體流程圖如下：

產(chǎn)品可靠性工程的基礎(chǔ)是用于開展可靠性具體設(shè)計分析工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫是設(shè)計經(jīng)驗的匯總，需要導(dǎo)入專家的意見和設(shè)計經(jīng)驗。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的完備與否直接決定了開展可靠性設(shè)計分析工作的水平。產(chǎn)品的高可靠性不是一次達(dá)到的，是漸次逼近的過程。需要注意，開展可靠性工程并不能直接使產(chǎn)品具有高可靠性，可靠性工程是產(chǎn)品高可靠性的思路、手段、途徑和制度保證。可靠性工程，是采購、研發(fā)、倉儲、運(yùn)輸、質(zhì)量、管理多個職能部門共同工作的結(jié)果，在任一個環(huán)節(jié)措施不當(dāng)，都可能引入產(chǎn)品失效的隨機(jī)過程。例如，研發(fā)人員應(yīng)對產(chǎn)品采購提供技術(shù)支持，對器件的生產(chǎn)年限、采購渠道、工藝特性、包裝要求和驗收準(zhǔn)則提出明確具體的要求；研發(fā)人員根據(jù)器件在儲存條件下的失效過程提出器件的存儲要求。

專業(yè)名稱：質(zhì)量和可靠性工程修業(yè)年限：四年授予學(xué)位：工學(xué)專業(yè)代碼：081508

第1章　可靠性工程概論

1. 1　可靠性

1. 2　可靠性工程的意義

1. 3　可靠性的特點(diǎn)

1. 4　可靠性工程的技術(shù)內(nèi)涵

1. 5　可靠性和質(zhì)量管理

第2章　故障模型和

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