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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FMEA75

4.3 VDA86中面向设计的FMEA示例80

4.4 VDA4.2标准中的FMEA82

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b183

7.2 特征寿命T185

7.3 未失效时间t0和系数ftB187

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