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编写说明1

常用可靠性术语1

第1章 可靠性设计综述1

1.1 一些概念问题1

目录1

1.2 可靠性工作的范围3

1.3 保障可靠性的方法4

参考文献9

第2章 系统可靠性模型10

2.1 系统可靠性框图10

2.2.1 串联系统11

2.2 典型系统可靠性模型11

2.2.2 并联系统13

2.2.3 表决系统（K/n（G）系统）14

2.2.4 贮备系统16

2.3 一般系统可靠性模型19

2.3.1 状态枚举法（布尔真值表法）20

2.3.2 全概率分解法22

2.3.3 最小路径法25

2.4 具有多功能单元的系统可靠性模型29

参考文献31

3.1.1 任务可靠性指标32

3.1 可靠性指标32

第3章 可靠性指标规定32

3.1.2 维修性指标33

3.1.3 可用性指标34

3.1.4 储存寿命指标34

3.2 可靠性指标规定的原则与一般步骤35

3.2.1 原则36

3.2.2 一般步骤36

3.3 可靠性指标量值确定方法37

3.3.1 统筹优化法38

3.3.2 综合权衡法39

3.4.2 设置任务剖面检验点并确定指标41

3.4.3 规定各指标的量值41

3.4 型号可靠性指标规定示例41

3.4.1 描述型号使用任务剖面41

参考文献44

第4章 可靠性分配45

4.1 可靠性分配的目的与原则45

4.2 常用可靠性分配方法45

4.2.1 等分配法45

4.2.2 比例分配法46

4.2.3 AGREE分配法47

4.2.4 花费最小分配法49

参考文献51

第5章 可靠性预计52

5.1 可靠性预计目的、程序与注意事项52

5.2 可靠性预计的常用方法53

5.2.1 相似设备法53

5.2.2 元器件计数法54

5.2.3 应力分析法56

参考文献60

第6章 故障因果分析61

6.1 FMECA61

6.1.1 FMECA的用途61

6.1.2 失效模式62

6.1.3 系统任务阶段和工作模式63

6.1.4 FMECA类型63

6.1.5 FMECA的实施66

6.1.6 注意事项67

6.2 FTA67

6.3 FTA与FMECA的比较68

参考文献69

第7章 电子元器件选择、控制和降额使用70

7.1 元器件的选择和控制70

7.1.1 选择和控制的基本原则70

7.1.2 控制要求71

7.1.3 选择准则72

7.2 元器件的七专技术条件和国家军用标准74

7.2.1 “七专”技术条件的要点74

7.2.2 国家军用标准的要点74

7.3 元器件优选目录和合格厂点75

7.3.1 元器件优选目录75

7.3.2 合格厂点77

7.4 元器件工作可靠性的影响因素77

7.5 元器件的选用81

7.5.1 元器件品种的选用81

7.5.2 元器件的质量等级81

7.5.4 进口微电路的型号命名84

7.5.3 器件的封装类型及其可靠性84

7.6 元器件的降额86

7.7 元器件筛选86

7.7.1 成品筛选87

7.7.2 补充筛选87

7.8 失效分析88

7.8.1 委托方采取的措施88

7.8.2 填写元器件失效分析卡89

7.8.3 失效分析的程序89

7.8.4 失效分析与破坏性物理分析（DPA）的区别89

附录7.1 目录外电子元器件选用申请表90

附录7.2 电子元器件技术条件 半导体“七专”单片集成电路加严技术条件91

附录7.3 电子元器件技术条件硅中、小功率晶体管“七专”技术条件93

附录7.4 一些进口元器件的标识95

附录7.5 封装外壳各字母的含义102

附录7.6 电子元器件失效分析卡104

参考文献105

第8章 可靠电路设计106

8.1 电路简化设计106

8.1.1 电路简化设计主要考虑的因素106

8.1.2 电路简化设计的注意事项107

8.1.3 电路简化设计举例108

8.2.2 瞬态干扰引起的故障111

8.2.1 瞬态干扰的来源111

8.2 瞬态干扰和过应力保护111

8.2.3 过应力保护112

8.2.4 CMOS器件的防静电114

8.3 电磁兼容性设计115

8.3.1 接地设计115

8.3.2 屏蔽117

8.3.3 电源滤波117

8.4 参数劣化和分析118

8.4.1 元器件和材料参数变化的控制119

8.4.2 容差设计119

8.5.1 分立元件电路121

8.5 减少设计失误121

8.5.2 TTL电路122

8.5.3 CMOS电路122

8.5.4 模拟电路124

8.6 主要设计约束127

8.6.1 电压增益限制127

8.6.2 热因素128

8.7 印制板设计129

8.7.1 布局129

8.7.2 地线130

8.7.3 走线规则130

8.7.4 过渡孔问题131

8.7.5 特殊问题的专门处理132

8.8 计算机辅助设计和分析133

8.8.1 发展概述133

8.8.2 软件功能特征135

8.8.3 运行环境136

8.8.4 典型EDA软件简介137

8.9 可靠的典型电路举例138

8.9.1 数字电路举例——自主切换的主、备份晶体振荡器电路（IMHE）138

8.9.2 模拟电路举例——模拟开关的保护电路140

8.9.3 模拟、数字混合电路举例——伪速率调制器（PR-M）142

参考文献145

9.1.1 环境分类146

第9章 环境及其防护设计146

9.1 环境条件146

9.1.2 环境因素影响效应147

9.1.3 环境防护原则157

9.2 温度防护（高温、低温）159

9.2.1 温度防护目的160

9.2.2 温度防护方法160

9.3 振动和冲击防护162

9.3.1 环境条件界限和强度下限163

9.3.2 振动与冲击防护措施163

9.4.1 防潮165

9.4 防潮、防盐雾、防霉菌、防砂尘165

9.4.2 防盐雾166

9.4.3 防霉菌166

9.4.4 防砂尘167

9.5 防爆、防雷击、防电磁与核辐射167

9.5.1 防爆167

9.5.2 防雷击167

9.5.3 防电磁与核辐射169

参考文献170

第10章 边缘性能分析171

10.1 边缘分析的边值法171

10.2 田口玄一的参数设计173

10.3 边缘分析的概率法178

10.4 边缘分析的Monte-Garlo法179

参考文献180

第11章 冗余设计181

11.1 冗余与容错181

11.2 冗余设计应注意的事项181

11.3 冗余设计方法183

11.3.1 使资源耗费最少的冗余设计183

11.3.2 使系统可靠性最大的冗余设计186

参考文献188

12.1.1 不同类型产品可靠性问题的特点189

12.1 非电子产品可靠性分析与试验189

第12章 非电子产品可靠性设计189

12.1.2 非电子产品可靠性分析190

12.1.3 非电子产品可靠性试验196

参考文献198

12.2 机械产品可靠性设计原理与可靠性计算198

12.2.1 应力-强度干涉理论与可靠性的一般表达式198

12.2.2 可靠性计算方法199

参考文献209

12.3 结构静强度、刚度可靠性设计210

12.3.1 概述210

12.3.2 基于联结方程的概率设计211

12.3.3 基于可靠性安全系数法的可靠性设计221

12.3.4 结构刚度可靠性设计226

12.3.5 航天结构金属材料选用与性能统计230

参考文献238

12.4 复合材料结构强度的可靠性设计239

12.4.1 复合材料强度的概率分布函数239

12.4.2 结构强度的变差系数Cvs239

12.4.3 结构强度可靠性设计的基本方法239

12.5.1 疲劳强度与裂纹长度的分布函数244

12.5.2 断裂及其可靠性设计244

12.5 疲劳与断裂的可靠性244

参考文献244

12.5.3 疲劳破坏及其设计准则250

12.5.4 疲劳寿命的统计确定方法260

12.5.5 疲劳可靠性设计262

参考文献263

12.6 磨损和腐蚀（烧蚀）的概率计算264

12.6.1 磨损特性和参数图线264

12.6.2 给定寿命下的零件耐磨可靠性计算267

12.6.3 给定耐磨可靠性时摩擦副寿命计算269

12.6.4 腐蚀（烧蚀）概率计算271

参考文献272

13.1 贮存期与贮存可靠性273

第13章 贮存可靠性与贮存寿命设计273

13.2 典型的贮存失效模式275

13.3 贮存可靠性设计276

13.3.1 贮存环境条件改善设计276

13.3.2 贮存环境适应性设计277

13.3.3 贮存环境防护包装设计279

13.3.4 非金属材料与元器件贮存期划线控制284

13.4 贮存阶段维护方案设计284

13.5 贮存试验285

参考文献286

14.1 人体几何尺寸287

第14章 人机工程设计287

14.2 环境条件设计288

14.2.1 温度、湿度288

14.2.2 照明289

14.2.3 色彩289

14.2.4 噪声290

14.2.5 振动及加速度291

14.3 信息显示设计292

14.3.1 标度器常用类型292

14.3.2 计数器293

14.4.1 按钮294

14.4 操纵与连接机构设计294

14.3.5 音响器294

14.3.3 示波器294

14.3.4 灯光294

14.4.2 脚踏按钮295

14.4.3 搬钮开关295

14.4.4 选择开关295

14.4.5 旋钮295

14.4.6 曲柄296

14.4.7 手轮（操纵盘）296

14.4.8 操纵杆296

参考文献296

15.1 概述297

第15章 设计评审297

15.2 评审的内容299

15.3 设计评审检查单299

参考文献300

第16章 可靠性验证301

16.1 可靠性验证的意义、分类及程序301

16.1.1 意义301

16.1.2 分类301

16.1.3 可靠性验证试验的一般程序302

16.2.1 设计阶段验证试验特点305

16.2.2 成败型抽样方案305

16.2 设计阶段可靠性验证抽样方案设计305

16.2.3 指数寿命型抽样方案314

16.2.4 威布尔寿命型抽样方案318

16.2.5 应力-强度型抽样方案319

16.3 生产阶段可靠性验证抽样方案设计321

16.3.1 生产阶段验证试验特点321

16.3.2 生产阶段可靠性验证抽样方案设计提要322

参考文献322

17.1.1 可靠性增长的基本定义323

17.1.2 可靠性增长试验323

17.1 可靠性增长概述323

第17章 可靠性增长323

17.1.3 可靠性增长方式325

17.1.4 可靠性增长管理326

17.2 可靠性增长模型327

17.2.1 Duane增长模型327

17.2.2 AMSAA增长模型332

17.3 已知模型的可靠性增长试验设计340

17.3.1 试验设计的原始条件340

17.3.2 绘制可靠性增长试验理论曲线与计划曲线341

17.3.3 可靠性增长试验跟踪与控制346

17.3.4 可靠性增长试验最终评估347

17.4.1 未知模型可靠性增长试验特点348

17.4.2 可靠性增长试验方案348

17.4 未知模型可靠性增长试验设计348

参考文献352

第18章 加速寿命试验353

18.1 概述353

18.2 恒定应力加速寿命试验的试验设计354

18.2.1 应力类型的选择及应力水平的确定354

18.2.2 参数的监测354

18.2.3 试验的样本量355

18.2.4 试验截止时间355

18.2.5 失效判据355

18.3.1 正态、对数正态和威布尔概率图分析法356

18.3 加速寿命数据的图分析法356

18.3.2 加速寿命试验的图分析法359

参考文献365

第19章 整机环境应力筛选366

19.1 环境应力筛选意义366

19.1.1 概念与定义366

19.1.2 环境应力筛选与可靠性的关系366

19.1.3 环境应力筛选与老炼的关系366

19.2 环境应力筛选对象367

19.3 环境应力筛选检测和剔除的故障类型367

19.4.1 环境种类及筛选效率368

19.4 筛选环境选择368

19.4.2 筛选环境的选择原则369

19.5 筛选方案369

19.5.1 一般选用的环境种类369

19.5.2 环境应力筛选条件370

19.6 筛选程序372

19.6.1 准备阶段372

19.6.2 激发故障筛选阶段372

19.7 筛选设计、计划和监控374

19.7.1 筛选计划374

19.6.4 最后性能检测374

19.6.3 无故障检验筛选阶段374

19.7.2 筛选参数设计375

19.7.3 筛选试验监控376

参考文献377

第20章 可靠性与贮存期评估378

20.1 数据整理378

20.1.1 数据整理意义378

20.1.2 故障分类378

20.1.3 数据甄别379

20.2 单元产品可靠性评估394

20.2.1 成败型试验数据的可靠性评估394

20.2.2 指数寿命型试验数据的可靠性评估395

20.2.3 威布尔型数据的可靠性评估398

20.2.4 结构可靠性（应力-强度型）评估401

20.2.5 正态分布的变差系数的评估403

20.3 系统可靠性评估405

20.3.1 串联系统可靠性综合评估的L-M方法405

20.3.2 N．R．曼的AO方法409

20.4 性能可靠性评估412

20.4.1 性能可靠性定义与评估步骤412

20.4.2 分布参数的估计413

20.4.3 性能可靠性评定422

20.4.4 同步性能可靠性426

20.5 贮存期评估429

20.5.1 成败型数据的贮存期评估430

20.5.2 计量型数据的贮存期评估435

20.6 Monte-Carlo模拟法（M-C法）439

20.6.1 前言439

20.6.2 抽样方法440

20.6.3 系统可靠性模拟方法448

20.6.4 示例451

参考文献452

第21章 软件可靠性454

21.1 软件的缺陷、故障、失效454

21.2 软件的运行剖面455

21.3 软件的MTTF458

21.4 软件的故障率预计459

21.5 软件的工业化生产、质量管理461

21.6 软件可靠性工程463

21.7 用数字仿真平台考核软件464

21.8 软件可靠性增长模型466

21.9 软件MTTF的确定、评估及验证468

参考文献470

第22章 可靠性管理471

22.1 概述471

22.2 可靠性计划的制订472

22.2.1 分阶段的计划内容474

22.2.2 系统可靠性、寿命周期费用及综合权衡476

22.3 可靠性计划的评审和检查476

22.5 故障报告、分析和纠正措施系统477

22.4 对转承制方和供应方可靠性的监控477

22.6 可靠性数据管理与数据库478

22.6.1 可靠性数据与分类478

22.6.2 可靠性数据的用途479

22.6.3 可靠性数据来源479

22.6.4 可靠性数据收集与处理480

22.6.5 可靠性数据库的建立与运用480

22.7 可靠性文档（资料项目）481

参考文献482

附录A 常用可靠性数表483

附录B 常用可靠性标准目录568