本书主要阐述可靠性工程技术的基本理论、研究方向以及实施方法,紧密结合航空工业应用,以飞行器系统、结构和零部件为主要算例,详细介绍可靠性工程基础知识和解决方案。本书主要内容包括可靠性基本理论、结构可靠性设计、系统可靠性、可靠性预计和分配、故障模式分析、故障树分析和可靠性数据分析等几个方面。
随着科学技术的飞速发展,人们对产品的质量越来越重视。尤其是航空产业及民航事业,对产品的可靠性要求越来越高。中国航空学会可靠性工程分会从1987年开始,坚持每两年召开一次学术年会。中国民航总局出台了多部适航法规,要求各类飞行器必须按照适航标准进行适航认证。
可靠性是贯穿于产品全生命周期的重要工作内容和参数指标。从产品方案设计、材料选择、加工制造到产品成型、使用和维修,可以说每个环节都需要可靠性的重要参与。可靠性除了与产品的质量、寿命、经济性关联较大以外,与产品的安全有着更加密切的关系。尤其是载人飞行器方面,可靠性是人、机安全保障必不可少的技术手段。
本书从可靠性基本理论和应用入手,结合飞行器系统、结构和典型零部件,为飞行器质量与可靠性相关专业的初学者打下理论基础。全书共8章,第1章为绪论,主要介绍可靠性的基本概念、发展历史和工程应用情况;第2章为可靠性基本理论,主要介绍可靠性基本特征与术语、度量和表征以及可靠性基本参数;第3章为结构可靠性设计,主要介绍结构可靠性设计的基本方法;第4章为系统可靠性,主要介绍系统可靠性建模及分析方法;第5章为可靠性预计和分配,主要介绍可靠性预计的一般方法和可靠性分配的方法;第6章为故障模式分析,主要介绍故障模式分析的基本方法;第7章为故障树分析,主要介绍故障树分析的基本方法;第8章为可靠性数据分析,主要介绍可靠性估计以及数据拟合和分布检验的一般方法。
本书在编写过程中,参考并借鉴了国内外优秀论文、教材、专著及最新文献,在此向原作者表示衷心的感谢和由衷的敬意。林文杰、卢雨泽、刘晓娜、杨筱熙、高虞玲、王瀚征、唐韵淇、仇思语、刘智斌等人参与了本书的编写与校对工作,在此一并表示感谢。
由于作者水平有限,编写时间比较仓促,难免存在不足和错漏之处,敬请批评指正。
第1章 绪论
1.1 可靠性的基本概念
1.2 可靠性的发展历史
1.2.1 国外可靠性的发展历史
1.2.2 我国可靠性的发展历史
1.3 可靠性的分类
1.4 飞机可靠性的特点
课后复习题
第2章 可靠性基本理论
2.1 可靠性术语
2.2 可靠性特征量
2.2.1 可靠度R(t)
2.2.2 累积失效概率F(t)
2.2.3 失效概率密度f(t)
2.2.4 失效率λ(t)
2.2.5 R(t)、F(t)、f(t)和λ(t)之间的关系
2.2.6 寿命
课后复习题
第3章 结构可靠性设计
3.1 结构可靠性概述
3.1.1 基本随机变量
3.1.2 结构可靠性设计的流程
3.1.3 结构可靠性设计的基本概念
3.2 机械结构可靠性
3.2.1 机械结构可靠性模型的建立
3.2.2 应力与强度均为正态分布的可靠性计算
3.3 一次二阶矩法
3.3.1 均值点法
3.3.2 改进的一次二阶矩法(验算点法,FORM)
3.3.3 当量正态化法(JC法)
3.4 二次二阶矩法
3.5 响应面法
3.6 蒙特卡罗法
课后复习题
第4章 系统可靠性
4.1 系统可靠性框图及其特点
4.2 典型串并联系统的可靠性模型
4.2.1 结构函数
4.2.2 串联系统可靠性模型
4.2.3 并联系统可靠性模型
4.2.4 典型混联系统可靠性模型
4.3 一般系统可靠性分析
4.3.1 小路集分析法
4.3.2 全概率分析法
4.3.3 状态枚举法
4.3.4 蒙特卡罗法
4.4 表决系统
4.5 储备系统
课后复习题
第5章 可靠性预计和分配