本书共分为9章。首先概述可靠性技术发展历程与趋势、设计分析特点与流程等,以建立可靠性技术的整体性认识;然后阐述故障规律和可靠性模型,体现教材的基础性。本书以故障和可靠性要求为核心,以故障的分析与识别、预防与控制为主线,将各种可靠性设计分析方法有机地组织到一起,体现教材的系统性;引入基于行为仿真的可靠性模型、基于载荷分析的薄弱环节识别以及RMS综合集成等方法,体现教材的前沿性;引入可靠性设计分析实验,包括系统级可靠性分析实验和单元级电子产品可靠性设计分析实验,体现教材的实践性。
本书为第2版,按“全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务”要求,强化以人才培养为中心的理念,强化“授人以鱼不如授人以渔”的教学观念,重新梳理课程内容,增加实践环节和案例,为提高本课程水平,扩大课程影响力,营造以人才培养为己任的教学氛围奠定基础。
本书内容分为基本概念与基础模型、可靠性设计分析方法和可靠性设计分析实验三部分。第2版主要修订内容如下:
(1)面向基于模型的可靠性系统工程发展趋势,增加了标准功能模型的建模方法:基于标准功能模型向可靠性框图模型和故障树模型的转换方法、基于模型的FMEA方法(故障链)、基于数字孪生的可靠性设计分析等新方法,体现了可靠性工程基于模型的发展趋势。
(2)增加了工程案例,以某典型产品的可靠性设计分析过程为案例,该案例围绕一个工程产品,综合应用教材中的各类方法,开展可靠性的设计与分析,使学生能够了解实际产品的可靠性设计过程,增强对知识的理解。
(3)增加了实验环节,包括两类实验:一是系统级可靠性设计实验,以地面移动机器人平台的可靠性设计为案例,基于可靠性数字化设计软件平台,协同应用FMEA、故障树、RBD等软件工具开展设计分析工作;二是单元级故障物理分析实验,以双通道应变测试仪电子电路产品为案例,基于PofEra软件进行电路的热仿真分析、振动仿真分析,仿真模型校核与验证、故障预计、可靠性评估以及可靠性设计优化等工作。
本书中章节前标“*”的可作为选修内容,习题中加“-”的题对应选修部分的内容
第一部分 基本概念与基础模型
第1章 绪论
1.1 可靠性工程技术的发展历程与趋势
1.1.1 可靠性及其重要性
1.1.2 国外可靠性工程技术的发展历程
1.1.3 我国可靠性工程技术的发展历程
1.1.4 可靠性工程技术的发展趋势
1.2 可靠性设计与分析的地位、特点及流程
1.2.1 可靠性设计与分析的地位
1.2.2 可靠性设计分析的特点
1.2.3 可靠性设计与分析的流程
习题
第2章 产品故障及其规律
2.1 产品故障及其定义
2.1.1 产品功能
2.1.2 产品故障
2.2 产品故障的度量方法
2.2.1 故障的概率度量
2.2.2 故障的时间度量
2.3 产品故障规律描述方法
2.3.1 故障统计模型
2.3.2 故障协变模型
2.3.3 故障物理模型
习题
第3章 系统可靠性建模
3.1 可靠性模型概述
3.1.1 可靠性模型及分类
3.1.2 系统功能分析与任务定义
3.2 基于故障逻辑的系统可靠性模型
3.2.1 可靠性框图模型
3.2.2 故障树模型
3.2.3 马尔可夫模型
3.2.4 面向基于模型系统工程(MBSE)的可靠性模型转换方法
3.3 基于故障仿真的可靠性模型
3.3.1 概述
3.3.2 可靠性仿真模型的建立方法
3.3.3 基于蒙特卡洛的可靠性仿真方法
3.3.4 案例应用
习题
……
第二部分 可靠性设计分析方法
第三部分 可靠性设计分析实验
参考文献