可靠性工程

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可靠性指標和概率分布5
2.1可靠性指標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)濟性指標16
2.1.13與人為差錯有關(guān)的可靠性指標16
2.2可靠性中常用的概率分布17
2.2.1離散型隨機變量的幾種常見分布17
2.2.2連續(xù)型隨機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)可修復系統(tǒng)54
3.4.3并聯(lián)可修復系統(tǒng)57
3.4.4表決可修復系統(tǒng)59
3.4.5旁聯(lián)可修復系統(tǒng)60
3.4.6系統(tǒng)預防維修間隔期的確定63 4機械可靠性設計原理67
4.1概述67
4.1.1機械可靠性設計的特點67
4.1.2機械可靠性設計的主要內(nèi)容和方法67
4.1.3可靠性設計的統(tǒng)計基礎(chǔ)68
4.2應力強度模型計算可靠度的方法69
4.2.1應力強度分布干涉理論69
4.2.2已知應力和強度均為正態(tài)分布時的可靠度計算72
4.2.3應力和強度均為對數(shù)正態(tài)分布時的可靠度計算74
4.2.4應力和強度均為指數(shù)分布時的可靠度計算75
4.2.5應力為指數(shù)（正態(tài)）分布而強度為正態(tài)（指數(shù)）分布時的可靠度計算75
4.2.6應力和強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隨機變量的均值和標準差的近似計算79
4.4可靠性設計所需的數(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材料力學性能的統(tǒng)計分析84
4.5機械靜強度可靠性設計90
4.5.1受拉伸載荷零件的可靠性設計90
4.5.2轉(zhuǎn)軸的靜強度可靠性設計94
4.5.3壓桿臨界載荷的可靠度設計95
4.6機械疲勞強度的可靠性設計96
4.6.1疲勞強度的修正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典型機械零部件可靠性設計109
5.1螺栓聯(lián)接的可靠性設計110
5.1.1受軸向靜拉伸載荷螺栓聯(lián)接的可靠性設計110
5.1.2受軸向變載荷緊螺栓聯(lián)接的可靠性設計119
5.1.3靜載荷受剪螺栓聯(lián)接的可靠性設計121
5.1.4變載荷抗剪螺栓聯(lián)接的可靠性設計122
5.1.5提高螺栓強度和可靠度的措施122
5.2圓柱螺旋彈簧的可靠性設計124
5.3機構(gòu)運動的可靠性分析130
5.3.1概述130
5.3.2機構(gòu)運動可靠性基本模型及計算方法131
5.3.3曲柄連桿機構(gòu)運動的可靠性模型136
5.4機械磨損零件的可靠性設計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可靠性試驗中應注意的問題201
8.1.4環(huán)境應力篩選試驗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標準正態(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248