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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 FMECA213

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 FTA256

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