《高等学校试用教材 可靠性工程基础》

第一章可靠性概论1

第一节可靠性基本概念1

一、可靠性的定义1

二、可靠性的三大指标1

第二节可靠性特征量2

一、可靠度R（t）2

二、累积失效概率F（t）3

三、失效概率密度f（t）4

四、失效率λ（t）4

五、产品的寿命特征6

第三节常用失效分布8

一、指数分布8

二、威布尔分布9

三、正态分布11

四、对数正态分布12

习题一13

第二章系统可靠性模型14

第一节产品定义和可靠性框图的建立14

一、规定产品定义14

二、可靠性框图的建立15

第二节布尔代数、容斥原理和不交型算法简介16

一、布尔代数16

二、容斥原理20

三、不交型算法22

第三节 串联系统的可靠性模型24

第四节 并联系统的可靠性模型25

第五节n中取k的表决系统的可靠性模型30

一、2/3〔G〕系统30

二、（n—1）／n〔G〕系统31

三、k/n〔G〕系统31

第六节贮备系统的可靠性模型32

一、冷贮备系统32

二、热贮备系统34

第七节一般网络的可靠性模型36

一、结构函数36

二、状态枚举法38

三、概率图法39

四、全概率分解法40

五、不交最小路法42

习题二44

第三章可靠性预计和分配46

第一节可靠性预计概述46

一、可靠性预计问题的提出及意义46

二、可靠性预计的分类46

第二节元器件失效率的预计47

一、收集数据法47

二、经验公式计算法48

三、元器件计数可靠性预计法48

四、元器件应力分析可靠性预计法49

第三节系统的可靠性预计50

一、上下限法的基本思想51

二、上下限法的计算方法51

第四节可靠性分配53

一、串联系统的可靠性分配54

二、并联冗余单元系统的可靠性分配58

习题三59

第四章失效模式、后果与严重度分析（FMECA）61

第一节 概述61

第二节失效模式与后果分析（FMEA）61

一、FMEA方法62

二、FMEA实例64

三、FMEA的用途67

第三节失效严重度分析（CA）67

一、定性分析67

二、定量分析68

三、严重度矩阵69

四、严重度分析的用途71

习题四71

第五章故障树分析（FTA）72

第一节建立故障树72

一、建立故障树的常用符号72

二、建树常用符号的说明72

三、建立故障树的基本方法74

四、建立故障树的示例75

第二节故障树的定性分析77

一、求故障树最小割集的方法78

二、应用最小割集对故障树进行定性评定79

三、故障树的定性分析示例81

第三节故障树的定量分析83

一、由各单元的失效概率求系统的失效概率83

二、求系统各单元的重要度83

三、故障树的定量分析示例85

习题五88

第六章电子系统可靠性设计90

第一节元器件的选用与控制90

一、电子元器件的失效90

二、典型的失效率曲线91

三、电子元器件的降额使用91

四、我国电子元器件标准概况97

第二节电路与系统的可靠性设计97

一、尽可能采用优选电路的原则97

二、尽可能简化的原则97

三、最坏情况设计99

四、电路漂移分析100

五、元器件误差统计分析102

六、稳定性及过渡过程的分析104

第三节电子设备的热设计104

一、电子设备的热设计概述104

二、电子设备热设计程序106

第四节参数优化设计（三次设计）107

一、三次设计概述107

二、质量损失函数概念108

三、三次设计的示例110

习题六114

第七章机械结构可靠性设计115

第一节应力与强度的分布115

一、应力与强度的基本概念115

二、常见的应力和强度的概率分布116

第二节安全系数与可靠性117

一、传统的安全系数117

二、应力强度干涉理论118

三、基于统计分析的安全系数121

第三节可靠性设计计算122

一、随机变量的基本数学运算规则122

二、机械零件的可靠性设计计算124

第四节疲劳强度可靠性设计129

一、概述129

二、材料疲劳强度的概率分布曲线129

三、疲劳强度与工作应力相结合的可靠性分析方法133

习题七134

第八章可靠性试验136

第一节可靠性筛选和电子元器件老炼136

一、可靠性筛选的特点和效果评价136

二、常用的可靠性筛选方法137

三、筛选方案设计原则139

四、电子元器件老炼140

第二节环境适应性试验140

一、环境条件的分类及其对产品的影响140

二、环境试验的方法140

第三节寿命试验和加速寿命试验141

一、寿命试验的分类141

二、寿命试验的设计问题142

三、指数分布条件下的寿命试验设计143

四、加速寿命试验的设计问题145

习题八147

第九章单元产品的可靠性评估148

第一节单元产品可靠性评估的基本概念148

一、单元产品可靠性评估的含义148

二、进行单元产品可靠性评估的前提条件和评估的一般程序148

三、单元产品的可靠性评估方法148

第二节成败型单元产品可靠性评估（二项分布）150

一、产品可靠性的点估计150

二、产品可靠性的区间估计151

第三节单元产品性能可靠性评估（正态分布）152

一、单元产品性能指标的评估152

二、单元产品的结构可靠性评估155

第四节单元产品平均寿命评估（指数分布）158

一、用完全寿命试验数据进行单元产品的平均寿命评估158

二、用截尾寿命试验数据进行单元产品的平均寿命评估159

习题九166

第十章复杂产品（系统）的可靠性评估167

第一节系统可靠性综合的金字塔模型167

一、系统可靠性综合的金字塔模型示意图167

二、金字塔式可靠性综合评估方法167

三、金字塔式系统可靠性综合评估应解决的问题167

第二节 系统可靠性的经典精确置信限168

第三节系统可靠性的经典近似置信限170

一、修正极大似然法（MML法）170

二、修正极大似然和序贯压缩相结合的方法（CMSR法）171

三、指数寿命型串联系统的CMSR法173

第四节 系统可靠性评定的一般步骤174

习题十175

第十一章可靠性管理177

第一节 可靠性控制计划177

第二节 可靠性保证体系178

第三节 元器件与外协作件控制179

第四节 设计评审180

第五节 可靠性增长管理180

第六节 失效反馈、分析与改正制度181

第七节 数据管理181

第八节 产品技术状态管理182

第九节 可靠性教育182

附表1正态分布函数表184

（续）正态分布分位数表185

附表2二项分布可靠性单侧下限表186

附表3二项分布可靠性单侧上限表188

附表4t分布分位数表190

附表5x2分布分位数表192

附表6正态分布单侧统计允限系数表194

参考文献195