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出版社：机械工业出版社

图书类别：机械工程

书名：机械可靠性——理论·方法·应用

书号：978-7-111-34830-6

作者：牟致忠 编著

出版日期：2011年8月

开本：16

页数：356页

字数：549千字

定价：49.00元

内容简介

本书总结了作者30多年来在国内外从事机械可靠性科研、生产实践的成果。主要内容包括：可靠性的数学基础，机械可靠性设计的内容和方法，普通失效率法在机械可靠性计算中的应用，确定应力分布和强度分布的方法，应力-强度分布干涉理论和机械零件的可靠度计算，机械零件可靠性设计数据的获得方法，失效模式、影响与危害度分析（FMECA），故障树分析（FTA），系统的可靠性，可靠性试验，维修性设计，机械可靠性的几个专题与机械零件可靠性设计应用举例。

本书的最大特点是理论性与实践性相结合，而且在书中还介绍了工程评估及具体的可靠性工程的经验、教训、工程应用实例。

本书可供机械工程设计人员、大专院校有关师生学习参考，也可作为考取可靠性注册工程师证书的参考书。

前言

自从Robert Lusser1952年在美国SanDiego提出了可靠性的科学定义以来，已经过去了半个多世纪。在此期间，可靠性工程已成为一个普遍适用的学科和专业，不仅在航空、航天、电子、兵器和核电站工业中得到了巨大发展，而且从20世纪60年代起逐步地应用到机械、电气、通信、冶金、土木、石油、化工、水利、船舶、铁路、交通运输、医疗器械、食品加工、日用设备等各个民用工业部门。其应用之广泛，发展之迅速，影响之深远，非一般应用科学可以比拟。1969年7月，Apollo-11号飞船登月成功之后，可靠性工程被列为三大科技成就之一。当时的美国国防部长施莱辛格（J.R.Schlesinger）指出：“归根结蒂，可靠性是工程最实际的形式。”1984年，在IEEE成立百年纪念的可靠性汇刊（Transactions on Reliability）专辑上，电子可靠性著名学者A.Coppola甚至认为“可靠性已经更强烈地反映出历史的趋势”。

简而言之，可靠性工程研究的内容包括机械和结构的、电子和电气的、零（元）件和系统的、硬件和软件的可靠性设计、试验和验证。可靠性试验数据是可靠性设计的基础，但试验本身不能提高产品的可靠性，只有设计才能决定产品的固有可靠性。国内外的实践经验表明，产品的可靠性是由设计决定的，而由制造和管理来保证。在产品的整个寿命期内，从设计、研制、制造、装配、试验、使用、维修直到报废，都必须进行可靠性管理。只有这样，才能保证产品能满足用户的可靠性要求。而在可靠性管理中，首要的是“最高领导懂得并支持一项设计得很好的可靠性计划。”

目录

序

前言

符号表

第1章绪论

1.1概述

1.1.1研究可靠性的重要性

1.1.2可靠性的范畴和机械可靠性的发展

1.1.3可靠性与质量管理的关系和区别

1.2可靠性管理

1.2.1可靠性管理的内容

1.2.2可靠性大纲

1.2.3可靠性工程部门的职责

1.2.4注册可靠性工程师（CRE，CertifiedReliabilityEngineer）

1.3可靠性的定义和特征量（指标）

1.3.1可靠性的定义和要点

1.3.2机械可靠性的特征量（指标）

1.4影响机械设备和电子、电气设备可靠性的因素

第2章可靠性的数学基础

2.1概率

2.1.1概率的基本概念

2.1.2古典概率与统计概率

2.1.3概率的基本定理与运算

2.1.4贝叶斯定理及其应用

2.2随机变量

2.2.1离散型随机变量

2.2.2连续型随机变量

2.2.3累积分布函数（CDF）

2.2.4概率密度函数（PDF）

2.2.5随机变量的数字特征

2.2.6多维随机变量

2.3可靠性工程常用的概率分布

2.3.1伯努利试验和二项分布

2.3.2泊松分布

2.3.3正态分布

2.3.4对数正态分布

2.3.5威布尔分布

2.3.6指数分布

2.3.7几种常用的概率分布的应用范围及实例

2.4数理统计

2.4.1数理统计的基本概念

2.4.2分布参数估计

2.4.3假设检验

2.4.4回归分析61第3章机械可靠性设计的内容和方法

3.1机械可靠性设计的内容

3.2机械可靠性设计的特点

3.3机械可靠性设计的方法

3.3.1失效模式、影响及危害度分析（FMECA）

3.3.2概率设计

3.3.3普通失效率法

3.3.4几种机械可靠性设计方法的比较

第4章普通失效率法在机械可靠性计算中的应用

4.1基本概念

4.2常用的普通失效率数据来源

4.3使用普通失效率计算机械系统的可靠性

4.4一些机械零部件的失效率模型

4.4.1阀门的失效率模型

4.4.2密封的失效率模型

4.4.3滚动轴承的失效率模型

第5章确定应力分布和强度分布的方法

5.1概述

5.1.1确定应力分布的过程及步骤

5.1.2确定强度分布的过程及步骤

5.2影响应力分布和强度分布的物理与几何参数的统计数据

5.3Pf-S-N曲线

5.4复合疲劳应力下的强度分布

5.5用代数法综合应力分布和强度分布

5.6用矩法综合应力分布和强度分布

5.7用MonteCarlo模拟法综合应力分布和强度分布

第6章应力-强度分布干涉理论和机械零件的可靠度计算

6.1概述

6.2应力-强度分布干涉理论与可靠度的一般表达式

6.3可靠度的计算方法

6.4机械零件的可靠度计算

6.4.1应力分布和强度分布都为正态分布时的可靠度计算

6.4.2应力分布和强度分布都为对数正态分布的可靠度计算

6.4.3应力为威布尔分布、强度为正态分布时的可靠度计算

6.4.4已知应力幅、相应的失效循环次数分布和规定的寿命要求时，疲劳应力下的可靠度计算

6.4.5已知强度分布和最大应力幅，在规定寿命下的可靠度计算

6.4.6复合疲劳应力下的可靠度计算

6.4.7顺序加载下的累积疲劳可靠度计算

6.4.8可靠度与安全系数的关系

6.5可靠度的置信度和置信区间

6.5.1概述

6.5.2可靠度的单侧置信区间下限RL1

6.5.3置信度对RL1影响

6.5.4样本量对RL1的影响

6.5.5在规定的置信度下，把目标可靠度设计到零件中去

第7章机械零件可靠性设计数据的获得方法

7.1概述

7.1.1由试验得到的S-N分布线图

7.1.2按经验方法做出的S-N分布线图

7.2静强度分布数据

7.3失效循环次数N的分布数据

7.4有限寿命下的强度分布数据

7.4.1由试验数据确定有限寿命下的强度分布

7.4.2根据试验数据估计有限寿命下的强度分布

7.5长期寿命下的强度分布——持久极限分布

7.6呈分布状态的古德曼（Goodman）线图的确定

7.7用经验方法得到的强度分布数据

第8章失效模式、影响与危害度分析（FMECA）

8.1概述

8.2FMECA的内容和实施步骤

8.3FMECA的应用实例

第9章故障树分析（FTA）

9.1概述

9.2故障树分析的常用符号

9.3故障树的建立

9.4故障树的定性分析

9.4.1最小割集与最小路集

9.4.2求最小割集的方法

9.4.3求最小路集的方法

9.4.4结构重要度

9.5故障树的定量分析

9.5.1直接概率法

9.5.2概率重要度

第10章系统的可靠性

10.1系统可靠性的分析方法

10.2串联系统的可靠性

10.3冗余系统的可靠性

10.3.1并联系统的可靠性

10.3.2混联系统的可靠性

10.3.3表决系统的可靠性

10.3.4旁联系统的可靠性

10.4复杂系统的可靠性

10.4.1布尔真值表法（部件状态列表穷举法）

10.4.2卡诺图法（概率图法）

10.4.3贝叶斯分析法

10.4.4最小割集近似法

10.5系统的可靠性分配

10.5.1相对失效率比法（比例分配法）

10.5.2评分分配法（加权分配法）

10.5.3AGREE法

第11章可靠性试验

11.1概述

11.1.1可靠性试验的分类

11.1.2可靠性试验计划和注意事项

11.2指数分布寿命试验

11.2.1寿命服从指数分布时平均寿命的确定

11.2.2平均寿命的置信区间

11.2.3可靠度及其置信区间

11.2.4定时截尾试验中无失效发生时平均寿命、可靠度及其单侧置信下限RL1的确定

11.2.5定数截尾试验中发生一次失效时平均寿命、可靠度及其单侧置信下限RL1的确定

11.2.6不同试验类型和置信度下的试验时间和样本量

11.3威布尔分布寿命试验

11.3.1完全子样的威布尔分布寿命试验

11.3.2不完全子样的寿命试验

11.4加速寿命试验

11.4.1概述

11.4.2逆幂律法

11.4.3过载应力试验法

11.4.4百分寿命加速试验法

11.4.5威布尔分布应力-寿命模型

11.4.6采用对数坐标的应力-寿命模型

11.4.7非参数区间估计法

11.4.8高加速寿命试验（HALT）和高加速应力筛选（HASS）简介

第12章维修性设计221

12.1概述

12.1.1研究维修性的必要性

12.1.2维修性的历史与发展

12.1.3维修性的定义和指标

12.1.4维修的分类

12.2维修性设计准则

12.2.1可靠性设计准则

12.2.2修复时间分布

12.2.3维修度函数

12.2.4修复率

12.2.5平均修复时间

12.3维修策略

12.3.1按时（按龄期）更换的预防维修方针

12.3.2按固定时间间隔更换的预防维修方针

12.3.3视情维修与以可靠性为中心的维修

12.4可修复系统的可用度

12.4.1可用度定义

12.4.2可修复的单个部件的可用度

12.4.3稳态可用度

12.4.4提高可用性的措施

第13章机械可靠性的几个专题与机械零件可靠性设计应用举例

13.1疲劳与断裂的可靠性设计与分析

13.1.1疲劳可靠性设计

13.1.2断裂可靠性设计

13.2磨损的可靠性设计与分析

13.3振动的可靠性设计与分析

13.4腐蚀的可靠性设计与分析

13.5机械零件可靠性设计应用举例

13.5.1机械零件可靠性设计应考虑的问题

13.5.2螺栓联接的可靠性设计

13.5.3过盈连接的可靠性设计

13.5.4焊接的可靠性设计

13.5.5弹簧的可靠性设计

13.5.6轴的可靠性设计

13.5.7滚动轴承的可靠性设计

13.5.8联轴器的可靠性设计

13.5.9摩擦离合器的可靠性设计

13.5.10其他零件的可靠性设计

附录

附录A标准正态分布函数数值表

附录BΓ函数表

附录Ct分布位数表

附录Dχ2分布位数表

附录EKolmogorov—Smirnov分布数值表

参考文献