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书  名:可靠性与维修性工程概论
  • 作  者: 何益海
  • 出版时间: 2010-08-01
  • 出 版 社: 清华大学出版社
  • 字  数: 556 千字
  • 印  次: 1-1
  • 印  张: 25
  • 开  本: 16开
  • ISBN: 9787302232339
  • 装  帧: 平装
  • 定  价:¥58.00
电子书价:¥40.60 折扣:70折 节省:¥17.40 vip价:¥40.60 电子书大小:33.67M
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内容简介
  关于本书
本书是可靠性与维修性工程的教材,适用对象是高年级大学生和一年级研究生。本书大部分内容可以用一学期课时讲授,两个小学期就可以覆盖本书所有内容。本书内容分为以下3部分: 第Ⅰ部分是可靠性
模型基础,第Ⅱ部分介绍故障数据分析,第Ⅲ部分提供可靠性工程应用案例,并在其中介绍了可靠性与维修性工作项目的应用方法。当前大多数可靠性教材主要集中在建模或故障数据的统计分析上,要求学生具有广泛的概率论和统计学背景。本书内容涵盖的可靠性与维修性理论更广,但是在形式上避免了对理论方法的证明。本书鼓励对较深理论知识有兴趣的学生阅读高级课本或适合的技术期刊。
本书运用MSDos软件求解问题。因为故障和维修数据分析要求的计算精度较高,运用软件可以分担学生在计算方面的负担,作者鼓励学生使用可靠性商业软件求解问题。在工程实践中,计算机广泛应用于可靠性或维修性工程数据分析,因此,计算机软件应用也应该是可靠性知识学习的一部分。所获得软件只能用于教学。
目的
本书面向工科学生、工程师或对概率论和统计学有初步了解的技术管理人员介绍可靠性与维修性工程的相关知识,侧重于对概率论和统计学知识在可靠性中的运用。因此,本书中许多公式的推导过程都放在附录中,书中所用符号在坚持与惯例一致的前提下尽可能的简单化。书中将对相关知识深入介绍的参考书目放在了合适的位置,这样有利于那些对概率论和统计学知识只有初步了解的读者进一步学习。本书的另一个目的就是让读者为学习更高深的可靠性与维修性工程知识做好准备,并使其在文献资料的阅读中掌握更多的相关知识。
作者希望本书的素材能够帮助学生收集并分析故障与维修数据,建立合适的可靠性与维修性模型,并把这些模型应用到产品、部件和系统设计当中,最终提升产品和系统的可靠性与维修性设计水平。
前言
  一般来说,翻译好一本书是一件很艰苦的工作,所以当清华大学出版社委托我翻译这本教材时,我犹豫再三,主要是担心不能集中时间投入足够的精力去保证翻译的质量。但是,经过认真学习这本英文版教材,我还是下决心组织我的教学、科研团队开始了这本教材的翻译工作。促成我做出这个决定的原因有两个方面。首先,这本书确实是一部优秀的可靠性与维修性工程基础知识教材。我从事了20多年的可靠性与维修性工程教育和科学研究工作,以我的经验来看,这本教材做到了基础理论与工程实践并重,既有详细的概率论和数理统计的基础知识,又有大量的工程应用案例,更重要的是做到了二者的有机结合。阅读这本教材,读者会产生“知其然,且知其所以然”,并能达到“学以致用”的目的。其次,这本书确实能满足国内大学开展可靠性与维修性工程教育的需求。随着我国社会经济的发展,我国工业界对可靠性与维修性技术日益重视起来,相应地对质量与可靠性专业高层次人才的需求也越来越迫切。1985年,我国可靠性工程的先驱杨为民教授在北京航空航天大学创办了我国第一个可靠性工程专业,如果说当时还有些“曲高和寡”、“孤独前行”的先行者的悲壮,那么20余年后的今天国内大学在工业工程专业、机械工程专业、电子工程专业、飞行器设计专业开设的可靠性工程课程犹如雨后春笋。2006年,教育部正式批准建立质量与可靠性工程本科专业,北京航空航天大学又率先在这个专业招收本科生,开始了新一轮的探索前进。这些可喜的变化预示着我国可靠性工程教育将进入快速发展的新时期。
因此,从上述两个方面来看,把这本优秀的教材介绍到国内,也是我的一种责任。为了完成这个任务,我组织我的教学与科研团队中一批风华正茂的年轻教师,从2008年底开始了这本教材的翻译工作。他们是: 北京航空航天大学的李瑞莹、王乃超、张叔农、何益海博士,清华大学的文美林、陈颖博士,东北大学的王正博士。他们的分工是: 第1~6章由文美林翻译、王乃超校译; 第7章由陈颖翻译、王乃超校译; 第8章由陈颖翻译、李瑞莹校译; 第9~11章由王乃超翻译、李瑞莹校译; 第12,15和17章由何益海翻译、张叔农校译; 第13,14和18章由王正翻译、张叔农校译; 第16章由陈颖翻译、张叔农校译。最后,我对全书进行了认真的审校。在此过程中,黄小凯同学协助完成了第10章和第11章部分翻译工作,李瑞莹老师负责完成了全书的文字梳理和编辑工作。正是他们卓有成效的工作,使得我对全书的审校过程成为一种愉悦的阅读过程。当然,虽然我们在翻译过程中尽了最大的努力,但是由于水平有限,不当和疏漏之处在所难免,敬请读者不吝指正。
目录
第1章绪论

1.1可靠性与维修性研究

1.1.1可靠性改进

1.1.2随机性与确定性故障现象

1.2概念、术语和定义

1.3应用示例

1.4可靠性简史

1.5本书范围

附录1A基础概率知识

1A.1随机事件

1A.2贝叶斯公式

1A.3随机变量

1A.4离散分布

1A.5二项分布

1A.6泊松分布

1A.7连续分布

第Ⅰ部分可靠性模型基础

第2章故障分布函数

2.1可靠度函数

2.2平均故障前时间

2.3故障率函数

2.4浴盆曲线

2.5条件可靠度

2.6小结

附录2A式(2.8)的推导

附录2B式(2.12)的推导

附录2C条件可靠度与故障率

附录2D线性浴盆曲线的中值计算

附录2E积分表

2E.1不定积分

2E.2定积分

习题

第3章恒定故障率模型

3.1指数型可靠性函数

3.2故障模式

3.2.1CFR型的故障模式

3.2.2转换故障

3.3应用

3.3.1更新过程

3.3.2重复载荷

3.3.3可靠性的界

3.4双参数指数分布

3.5泊松过程

3.6冗余与CFR模型

习题

第4章时间相关故障模型

4.1威布尔分布

4.1.1设计寿命、中值和众数

4.1.2威布尔分布的老练筛选

4.1.3故障模式

4.1.4相同威布尔型部件

4.1.5三参数威布尔分布

4.1.6考虑冗余设计的威布尔型故障

4.2正态分布

4.3对数正态分布

附录4A推导威布尔分布的MTTF

附录4B推导威布尔分布的众数

附录4C最小极值分布

附录4D包含两个威布尔型部件冗余系统的故障率

习题

第5章系统可靠性

5.1串联系统

5.2并联系统

5.3串并联混合系统

5.3.1高层级与低层级冗余

5.3.2k/n冗余

5.3.3复杂系统

5.4系统结构函数、最小割集以及最小路集(选修)

5.4.1关联系统

5.4.2最小路集与最小割集

5.4.3系统的边界

5.5共模故障

5.6三态设备

5.6.1串联结构

5.6.2并联结构

5.6.3低层级冗余

5.6.4高层级冗余

习题

第6章状态相关系统

6.1马尔可夫分析

6.2均分负载系统

6.3备用系统

6.3.1备用单元相同

6.3.2存在转换故障的备用系统

6.3.3三部件备用系统

6.4降级系统

6.5三状态设备

附录6A两部件冗余系统的求解过程

附录6B均分负载系统的求解过程

附录6C备用系统模型的求解过程

习题

第7章可靠性物理模型

7.1协变量模型

7.1.1比例风险模型

7.1.2位置尺度模型

7.2静态模型

7.2.1随机应力和定常强度

7.2.2定常应力和随机强度

7.2.3随机应力和随机强度

7.3动态模型

7.3.1周期性载荷

7.3.2随机载荷

7.3.3随机固定应力和强度

7.4故障物理模型

习题

第8章可靠性设计

8.1可靠性指标和系统度量

8.1.1系统效能

8.1.2经济性分析和寿命周期费用

8.2可靠性分配

8.2.1指数分布情况

8.2.2最优分配

8.2.3ARINC法

8.2.4AGREE法

8.2.5有冗余单元的分配

8.3设计方法

8.3.1零部件和材料选择

8.3.2降额

8.3.3应力强度分析

8.3.4复杂性和技术

8.3.5冗余

8.4故障分析

8.4.1系统定义

8.4.2故障模式识别

8.4.3确定故障原因

8.4.4故障影响评估

8.4.5严酷度等级划分

8.4.6故障发生概率评估

8.4.7危害度计算

8.4.8确定纠正措施

8.5系统安全性与故障树分析

8.5.1故障树分析

8.5.2最小割集

8.5.3定量分析

习题

第9章维修性

9.1停机时间分析

9.2维修时间分布

9.2.1维修时间服从指数分布

9.2.2维修时间服从对数正态分布

9.3随机点过程

9.3.1更新过程

9.3.2最小维修过程

9.3.3大修和大修间隔期

9.4系统维修时间

9.5预防性维修下的可靠性

9.6可修状态相关系统

附录9A预防性维修模型的MTTF

附录9B可修热储备系统的求解过程

附录9C可修备用系统的求解过程

习题

第10章维修性设计

10.1维修要求

10.1.1度量参数及指标

10.1.2维修概念和程序

10.1.3部件的可靠性和维修性

10.2设计方法

10.2.1故障隔离与自诊断

10.2.2零件标准化和互换性

10.2.3模块化和可达性

10.2.4修理与更换

10.2.5主动维修

10.3人因和工效学

10.4维修和备件供应

10.4.1备件的有限源排队服务模型

10.4.2备用部件

10.5维修性预计和验证

10.5.1维修性预计

10.5.2维修性验证

附录10A生灭排队模型

习题

第11章可用性

11.1概念及内涵

11.1.1固有可用度

11.1.2可达可用度

11.1.3使用可用度

11.1.4通用的使用可用度

11.2指数可用度模型

11.3系统可用度

11.3.1备用系统的可用度

11.3.2稳态可用度

11.3.3矩阵方法

11.4检测和维修可用度模型

11.5设计权衡分析

11.5.1维修性分配

11.5.2经济性分析

11.5.3凹函数费用

11.5.4凸函数费用

11.5.5收益和寿命周期费用权衡

附录11A单个可修复单元的求解过程

习题

第Ⅱ部分故障数据分析

第12章数据收集与经验分析法
12.1数据收集

12.2经验分析法

12.2.1未分组完整数据

12.2.2分组完整数据

12.2.3未分组截尾数据

12.2.4分组截尾数据

12.3静态寿命估计

习题

第13章可靠性试验

13.1产品试验

13.2可靠性试验

13.3试验时间的计算

13.3.1试验持续时间

13.4老练试验

13.5验收试验

13.5.1二项验收试验

13.5.2序贯试验

13.6加速寿命试验

13.6.1试验产品数

13.6.2加速循环

13.6.3恒定应力加速模型

13.6.4其他加速模型

13.7试验设计

13.8竞争故障模式

附录13A试验时间期望的推导

附录13B试验时间期望(Ⅱ型试验)

习题

第14章可靠性增长试验

14.1可靠性增长过程

14.2理想增长曲线

14.3杜安增长模型

14.4AMSAA模型

14.4.1幂律强度函数的参数估计

14.5其他增长模型

习题

第15章故障与维修分布识别

15.1识别候选分布

15.2概率图和最小二乘曲线拟合

15.2.1指数分布图

15.2.2威布尔分布图

15.2.3正态分布图

15.2.4对数正态分布图

15.2.5多重截尾时间图

15.3参数估计

15.3.1极大似然估计

15.3.2指数分布的MLE

15.3.3威布尔分布的MLE

15.3.4正态分布和对数正态分布的MLE

15.3.5多重截尾数据的MLE

15.3.6位置参数估计

15.4置信区间

15.4.1常数故障率模型的置信区间

15.4.2其他分布的置信区间

15.5协变量模型的参数估计

附录15A威布尔极大似然估计

附录15B多重截尾数据下的威布尔极大似然估计

附录15C截尾数据下正态分布和对数正态分布的极大似然估计

习题

第16章拟合优度检验

16.1卡方拟合优度检验

16.2指数分布的Bartlett检验

16.3威布尔分布的Mann检验

16.4正态与对数正态分布的KolmogorovSmirnov检验

16.5幂律过程模型检验

16.6关于拟合分布

习题

第Ⅲ部分应用

第17章可靠性评价和应用
17.1案例1: 冗余设计

17.2案例2: 老练试验

17.3案例3: 预防性维修分析

17.4案例4: 可靠性分配

17.5案例5: 可靠性增长试验

17.6案例6: 可修复系统分析

17.7案例7: 多重截尾数据

习题

第18章实施

18.1目标、功能和过程

18.2可靠性与维修性的经济性与系统设计

18.2.1寿命周期费用模型

18.2.2最小维修

18.3对组织的考虑

18.4数据源与数据收集方法

18.4.1现场数据

18.4.2过程可靠性与使用故障

18.4.3外部数据资源

18.5产品的责任、保证以及相关事项

18.6软件可靠性

参考文献

附录统计和数据表


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