系統(tǒng)可靠性理論

前言

可靠性工程作為一門獨(dú)立學(xué)科受到重視已經(jīng)有五十多年了，可靠性工程不只應(yīng)用于航空、航天、兵器、船舶、核工業(yè)、電子等技術(shù)部門中，而且在機(jī)械、汽車、冶金、建筑、石油化工等民用工業(yè)中也逐漸得到應(yīng)用。同時(shí)，可靠性理論、可靠性模型以及可靠性統(tǒng)計(jì)方法也隨著廣泛應(yīng)用而得到進(jìn)一步發(fā)展，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來，可靠性理論方面的研究發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)逐年加快趨勢(shì)。為此，我們將挪威科學(xué)技術(shù)大學(xué)Marvin Rausand教授2004年出版的“System Reliability.1'heory：Model，Statistical Method and its Application（Second Edition）”一書翻譯成中文出版發(fā)行。該書集Marvin Rausand教授近三十年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與最新理論研究成果，是理論研究與實(shí)踐應(yīng)用的最佳結(jié)合物。翻譯此書的目的：一是學(xué)習(xí)可靠性理論的最新研究成果及應(yīng)用方法；二是希望能夠?yàn)槲覈?guó)可靠性應(yīng)用工程的進(jìn)一步推廣貢獻(xiàn)力量。本書由中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第201研究所郭強(qiáng)博士主譯，中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第201所王秋芳、 劉樹林等參與翻譯，并由中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第201研究所張來風(fēng)校對(duì)。其中第1、2、4、5、8、13章由郭強(qiáng)翻譯，第3、6、11和12章由劉樹林翻譯，第7、9、10和14章由王秋芳翻譯，由郭強(qiáng)最終統(tǒng)稿。本書是可靠性理論及統(tǒng)計(jì)方面的基礎(chǔ)教材。書中收集了近年來可靠性理論、模型及統(tǒng)計(jì)方法等方面的最新研究成果，并包含大量相關(guān)示例，內(nèi)容新穎，圖表清晰，實(shí)用性強(qiáng)?？晒┛煽啃韵嚓P(guān)專業(yè)的本科生和研究生使用，也可供從事可靠性工作的科研人員、工程技術(shù)人員和管理人員參考。本書受中國(guó)人民解放軍總裝備部裝備科技譯著基金、中國(guó)人民解放軍總裝備部“十一五”預(yù)研基金以及上海交通大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金支持，在此表示衷心感謝。在本書的翻譯校對(duì)過程中，我們得到了本書英文版原著者挪威科學(xué)技術(shù)大學(xué)Marvin Rau-sand教授的大力支持和無私幫助，謹(jǐn)在此表示衷心感謝。

內(nèi)容概要

本書是可靠性理論及統(tǒng)計(jì)方面的基礎(chǔ)教材。全書共分14章：第1章為概述；第2章為失效模型；第3章為系統(tǒng)定性分析；第4章為獨(dú)立單元系統(tǒng)；第5章為單元重要性；第6章為相關(guān)失效；第7章為計(jì)數(shù)過程；第8章為Markov過程；第9章為維修后系統(tǒng)的可靠性；第10章為安全系統(tǒng)的可靠性；第11章為壽命數(shù)據(jù)分析；第12章為加速壽命試驗(yàn)；第13章為Bayesian可靠性分析；第14章為可靠性數(shù)據(jù)分析。本書收集了近年來可靠性理 論、模型及統(tǒng)計(jì)方法等方面的最新研究成果，并包含大量相關(guān)示例，內(nèi)容新穎，圖表清晰，實(shí)用性強(qiáng)?！　”緯晒┛煽啃韵嚓P(guān)專業(yè)的本科生和研究生使用，也可供從事可靠性工作的科研人員、工程技術(shù)人員和管理人員參考。

作者簡(jiǎn)介

作者：(挪威)馬文·勞沙德(Marvin Rausand) 譯者：郭強(qiáng) 王秋芳 劉樹林 解說詞：張來鳳

書籍目錄

第1章 概述 第2章 失效模型 　2.1 引言 　2.2 狀態(tài)變量 　2.3 失效時(shí)間 　2.4 可靠度函數(shù) 　2.5 失效率函數(shù) 　2.6 平均失效時(shí)間 　2.7 平均剩余壽命 　2.8 二項(xiàng)式分布和幾何分布 　2.9 指數(shù)分布 　2.10 均勻Poisson過程 　2.11 Gamma分布 　2.12 Weibull分布 　2.13 正態(tài)分布 　2.14 對(duì)數(shù)正態(tài)分布 　2.15 Birnbaum-Saunders分布 　2.16 反高斯分布 　2.17 極值分布 　2.18 應(yīng)力相關(guān)建模法 　2.19 其他分布簇 　2.20 小結(jié) 　習(xí)題 第3章 系統(tǒng)定性分析 　3.1 引言 　3.2 系統(tǒng)及其界面 　3.3 功能分析 　3.4 失效及失效分類 　3.5 失效模式、影響和關(guān)鍵性分析法 　3.6 故障樹分析法 　3.7 因果框圖法 　3.8 Bayesian置信網(wǎng)絡(luò)法 　3.9 事件樹分析法 　3.10 可靠性框圖法 　3.11 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析法 　習(xí)題 第4章 獨(dú)立單元系統(tǒng) 　4.1 引言 　4.2 系統(tǒng)可靠性 　4.3 不可修系統(tǒng) 　4.4 故障樹定量分析法 　4.5 系統(tǒng)可靠度的計(jì)算方法 　4.6 冗余 　習(xí)題 第5章 單元重要性 　5.1 引言 　5.2 Birnbaum衡定方法 　5.3 潛在提高值法 　5.4 風(fēng)險(xiǎn)業(yè)績(jī)值法 　5.5 風(fēng)險(xiǎn)降低值法 　5.6 關(guān)鍵重要性衡定法 　5.7 Fussell-Vesely值衡定法 　5.8 示例 　習(xí)題 第6章 相關(guān)失效 　6.1 引言 　6.2 如何獲得可靠的系統(tǒng) 　6.3 相關(guān)失效模型 　6.4 特殊模型 　6.5 關(guān)聯(lián)變量 　習(xí)題 第7章計(jì)數(shù)過程 　7.1 引言 　7.2 齊次Poisson過程 　7.3 更新過程 　7.4 非齊次Poisson過程 　7.5 非完美維修過程 　7.6 模型的選擇 　習(xí)題 第8章 Markov過程 　8.1 引言 　8.2 Markov過程 　8.3 漸進(jìn)解 　8.4 串并聯(lián)結(jié)構(gòu) 　8.5 首次系統(tǒng)失效平均時(shí)間 　8.6 由關(guān)聯(lián)單元組成的系統(tǒng) 　8.7 備用系統(tǒng) 　8.8 復(fù)雜系統(tǒng) 　8.9 時(shí)間相關(guān)解法 　8.10 半Markov過程 　習(xí)題 第9章 維修后系統(tǒng)的可靠性 　9.1 引言 　9.2 維修類型 　9.3 停機(jī)時(shí)間及其分布 　9.4 可用性 　9.5 系統(tǒng)可用性 　9.6 預(yù)防性維修策略 　9.7 維修最優(yōu)化 　習(xí)題 第10章 安全系統(tǒng)的可靠性 　10.1 引言 　10.2 安全測(cè)量系統(tǒng) 　10.3 執(zhí)行時(shí)的失效概率 　10.4 安全不可用性 　10.5 共因失效 　10.6 IEC61508 　10.7 PDS方法 　10.8 Markov方法 　習(xí)題 第11章 壽命數(shù)據(jù)分析 　11.1 引言 　11.2 完整的和截尾的數(shù)據(jù)組 　11.3 非參數(shù)方法 　11.4 參數(shù)方法 　11.5 模型選擇 　習(xí)題 第12章 加速壽命試驗(yàn) 　12.1 引言 　12.2 加速壽命試驗(yàn)設(shè)計(jì) 　12.3 分步應(yīng)力加速試驗(yàn)的參數(shù)模型 　12.4 ALT的非參數(shù)模型 　習(xí)題 第13章 Bayesian可靠性分析 　13.1 引言 　13.2 基本概念 　13.3 Bayesian點(diǎn)估計(jì) 　13.4 置信區(qū)間 　13.5 先驗(yàn)分布的選擇 　13.6 Bayesian壽命檢驗(yàn)采樣計(jì)劃 　13.7 先驗(yàn)分布的闡述 　13.8 預(yù)示密度 　習(xí)題 第14章 可靠性數(shù)據(jù)分析 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.可靠性工程發(fā)展簡(jiǎn)史可靠性一詞作為人的一種屬性已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間了，但是，對(duì)于技術(shù)系統(tǒng)來講，可靠性一詞僅僅有90年左右的歷史。技術(shù)領(lǐng)域的可靠性概念是從第一次世界大戰(zhàn)后出現(xiàn)的，首先被用在比較軍用單缸飛機(jī)、雙缸飛機(jī)及四缸飛機(jī)的安全性方面，即可靠性用來評(píng)價(jià)單位飛行時(shí)間的故障數(shù)。20世紀(jì)30年代初，Waiter.Shewhart、HaroldF.Dodge和HarryG.Romig等人成功地用統(tǒng)計(jì)方法代替理論分析來對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)估。但是這種方法直到第二次世界大戰(zhàn)后才得到大力推廣。在第二次世界大戰(zhàn)期間，以WemhervonBraun為首的一個(gè)研究小組在德國(guó)開發(fā)了V－1型導(dǎo)彈。盡管在研究開發(fā)過程中，研究小組對(duì)導(dǎo)彈的各個(gè)部件進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，但是，第二次世界大戰(zhàn)后有報(bào)道顯示首批10枚V－1型導(dǎo)彈全部發(fā)射失敗。數(shù)學(xué)家RobertLusseI.被請(qǐng)為事故調(diào)查顧問來對(duì)導(dǎo)彈系統(tǒng)進(jìn)行分析，很快從事故中得出一套理論：串聯(lián)部件的產(chǎn)品概率法則。這一法則在一些給定的前提下僅對(duì)于每個(gè)部件都工作時(shí)是適合的。表明了串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性為系統(tǒng)中單個(gè)部件的可靠性的綜合體現(xiàn)。若系統(tǒng)中包含部件很多，即使每個(gè)部件的可靠性很高，但是整個(gè)系統(tǒng)的可靠性可能非常低。在美國(guó)，用提高系統(tǒng)中單個(gè)部件可靠性來提高整個(gè)系統(tǒng)可靠性的嘗試也在進(jìn)行。更加精細(xì)地挑選原材料、更加精細(xì)地設(shè)計(jì)為系統(tǒng)可靠性的提高幫助很大。但是這樣做的代價(jià)就是費(fèi)用非常昂貴，在當(dāng)時(shí)幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。

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