可靠度工程概论(第四版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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国防工业之航太及武器系统的设计精密、要求高性能、造价昂贵等，若失效而造成的损失相当严重，进而发展出可靠度工程技术。可靠度是产品在「既定的时段内」、「要求环境状况下」能顺利发挥其「预设机能」的机率。本书以追求系统整合及经济效益的角度来阐述物料管理，可靠度理论是以机率与统计为基础，编者将长期的研究心得融会于书中，内容在如何提昇产品品质，用以降低生产成本并提高生产力，相当具实用性且参考价值高，可提供作大学、科大机械工程系之「可靠度工程」教材，以造就可靠度技术之专长人才。

机械可靠性与系统维护：理论基础与工程实践 本书简介 本书深入探讨了现代机械系统在设计、制造、运行及维护全周期中所面临的可靠性挑战，并系统阐述了应对这些挑战所需的理论框架、分析方法与工程实践。全书内容聚焦于如何通过科学的手段来预测、评估和提升复杂工程系统的长期稳定运行能力，确保其在规定寿命内完成预定功能。 第一部分：可靠性工程的基石与分析方法 本部分奠定了可靠性工程的基础概念，并详细介绍了定量分析的核心工具。 第一章：可靠性工程的学科定位与发展历程 本章首先界定了可靠性、维修性、安全性之间的内在联系及其在系统工程中的战略地位。讨论了可靠性从早期经验驱动向现代基于概率论和统计学的科学化过程的演变，强调了其在航空航天、核能、高端制造等高风险领域不可替代的作用。内容涵盖了可靠性工程的学科范畴，包括设计可靠性、制造可靠性、使用可靠性以及试验验证体系的构建。 第二章：概率论基础回顾与可靠性概率描述 为后续的定量分析做准备，本章对随机变量、概率分布等关键概念进行了回顾，并重点介绍了用于描述产品寿命的几种核心概率分布。详细分析了威布尔分布（Weibull Distribution）的形态参数（形状参数 $eta$ 和尺度参数 $eta$）如何反映失效模式的差异（如早期失效、随机失效和老化失效）。同时，深入讲解了指数分布在恒定失效率模型中的应用，以及正态分布在寿命预测中的适用边界。 第三章：可靠性特征函数及其应用 本章的核心在于介绍用于刻画产品寿命特性的几个关键函数：可靠度函数 $R(t)$、密度函数 $f(t)$、失效率函数（或称风险率函数）$lambda(t)$。通过详尽的数学推导和工程实例，阐明了失效率函数如何直观地反映元器件的“年龄效应”。特别强调了$lambda(t)$在识别“浴盆曲线”三个阶段中的关键作用，并讨论了如何利用这些函数进行寿命累积损伤的分析。 第四章：寿命数据统计分析与参数估计 可靠性分析依赖于实际的寿命数据。本章系统讲解了如何处理不同类型的试验数据，包括：全时程数据、删失数据（Type I 和 Type II 截尾）以及右删失数据。内容包括：非参数估计（如Kaplan-Meier法）和参数估计（如极大似然估计法 MLE）。重点讲解了如何利用统计软件和图解法（如Weibull概率纸）来快速拟合数据并确定产品的可靠性参数。 第二章部分：系统可靠性建模与评估 本部分将基础理论应用于实际系统的结构分析，是进行系统级可靠性预测的关键。 第五章：系统结构函数与基本可靠性模型 本章讲解了如何将物理系统抽象为数学模型。详细介绍了串联系统和并联系统的可靠性计算公式及其局限性。深入探讨了冗余系统（如K-out-of-N系统）的构建原理和可靠性评估方法，特别是对于具有不同元件可靠度的复杂并联结构的处理。引入了失效率的独立性假设在系统建模中的重要性。 第六章：复杂系统可靠性建模技术 针对大规模、交互性强的工程系统，本章介绍了更高级的建模工具。系统阐述了和式-积式（Sum-of-Products, SOP）和积式-和式（Product-of-Sums, POS）展开法在消除冗余和简化复杂布尔代数表达式中的应用。还介绍了基于图论的可靠性分析方法，如割集（Cut-set）和束集（Tie-set）的识别，这些方法对于定位系统故障的最小集合至关重要。 第七章：马尔可夫链与动态可靠性分析 对于包含修复、维护和状态转换过程的系统，静态模型不足以描述其动态行为。本章引入马尔可夫链（Markov Chain）模型，用于分析具有状态转换的系统（如系统可修复性分析）。详细讲解了如何构建状态转移图，计算稳态概率和平均修复时间，从而实现对系统可用性（Availability）的动态评估。 第三部分：可靠性设计、优化与管理 本部分将理论分析转化为实际工程措施，关注可靠性在系统全生命周期中的主动管理。 第八章：可靠性设计与设计论证 本章聚焦于“在设计中内置可靠性”。详细讨论了FMECA（失效模式、影响与危害性分析）的应用流程，如何系统地识别潜在的失效模式并评估其影响等级。介绍了FTA（故障树分析）的自上而下的逻辑推理方法，用于从系统失效事件追溯到其基本原因。同时，阐述了通过可靠性分配（Allocation）将总目标可靠性合理分配给子系统和元器件的原则和方法。 第九章：寿命预测、加速试验与环境因素影响 本章讨论了在有限时间内验证系统寿命的方法。重点分析了加速寿命试验（Accelerating Life Testing, ALT）的原理，包括如何选择加速因子（如电压、温度、载荷），以及如何应用阿伦尼乌斯模型（Arrhenius Model）或逆幂律模型（Inverse Power Law Model）对试验数据进行外推，以预测正常工作条件下的寿命。讨论了湿度、振动、温度循环等环境因素对材料和结构寿命的耦合影响。 第十章：维修性、保障性与全生命周期管理 可靠性工程的延伸是保障系统的持续可用性。本章阐述了维修性（Maintainability）的设计原则，包括易于检测、易于更换的设计（如模块化）。详细介绍了保障性（Logistics Supportability）的关键指标，如平均修复时间（MTTR）和后勤保障需求。最后，结合现代信息技术，讨论了全生命周期成本（LCC）分析与可靠性工程的集成，强调从预防性维修向预测性维护（PdM）的转变策略。 结语 本书旨在为从事机械设计、系统集成、设备管理和质量控制的工程师和研究人员提供一套严谨、实用的可靠性工程分析工具箱。通过对这些理论和方法的掌握，工程人员能够更有效地降低设计风险，优化维护策略，从而显著提升复杂装备的长期运行绩效和经济效益。

第1章　概　论
1.1　源起
1.2　概念
1.3　定义与对象
1.4　可靠度日趋重要的原因
1.5　寿命週期成本(Life-Cycle Cost, LCC)
习题

第2章　机率概要
2.1　绪言
2.2　机率概念
2.3　独立失效(Independent failure)
2.4　随机变数－离散型(Discrete，或称不连续Discontinuous)
2.5　随机变数－连续型(Continuous，或称类比Analog)
习题

第3章　统计概要
3.1　绪言
3.2　模式选择
3.3　参数估计
3.4　抽样－计数值抽样(Attribute sampling属性抽样)
3.5　验收测试(Acceptance test)
3.6　计量值的信任区间
习题

第4章　可靠度与失效分析
4.1　失效与失效率曲线
4.2　可靠度函数
4.3　随机失效(Random failure)
4.4　早夭失效率与使用期失效率之关系
4.5　以特定分配描述失效率
4.6　可用度(Availability)
习题

第5章　可靠度评估
5.1　绪言
5.2　静态评估模式(Static evaluation model)
5.3　可靠度配当(Reliability allocation)
5.4　动态评估模式(Dynamic evaluation model)
习题

第6章　可靠度试验
6.1　绪言
6.2　可靠度试验的规划
6.3　可靠度试验的内容
6.4　非参数法(Non-parametric method)
6.5　截略与加速
6.6　参数法(Parametric method)
6.7　定值失效率估计
6.8　可靠度成长测试
6.9　预防保养与失效预测
习题

附录A A PETRI-NET APPROACH TO FINDING MINIMUM TIE-SETS
FOR SYSTEM RELIABILITY EVALUATION

附录B A PETRI-NET APPROACH TO REMOTE DIAGNOSIS FOR
FAILURES OF CARDIAC PACEMAKERS

附录C 发电厂中根据状态而实施维护之研究

附录D IMPLEMENTATION OF PETRI NETS USING A FIELD
PROGRAMMABLE GATE ARRAY

附录E CONDITION-BASED FAILURE PREDICTION
附录F 标准常态分配值表
附录G Gamma函数值表
附录H 标准常态分配值表
附录I t分配值表
附录J 机率绘图纸

参考文献

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触可靠度工程领域的初学者，原本对这个领域感到非常迷茫，不知道从何入手。《可靠度工程概论(第四版)》这本书，给我指明了方向。作者在开篇就用非常通俗易懂的语言，解释了可靠度的基本概念、重要性以及它在现代工业中的广泛应用，让我立刻对这个领域产生了浓厚的兴趣。书中关于“可靠度指标”的介绍，让我明白了如何量化产品的可靠性，例如平均故障间隔时间（MTBF）、故障率（λ）、寿命分布等，这些指标是进行可靠度分析和评估的基础。作者在讲解这些指标时，不仅给出了定义和计算公式，还结合了具体的例子，让我能够更好地理解它们的含义和实际应用。我尤其喜欢书中关于“可靠度建模”的章节，作者从最简单的泊松过程讲起，逐步深入到更复杂的马尔可夫链模型，并讲解了如何利用这些模型来分析和预测系统的可靠性。这些模型虽然听起来很专业，但在作者的讲解下，我发现它们并不是遥不可及的，而是有清晰的逻辑和可以学习的方法。这本书为我打下了坚实的理论基础，让我有信心继续深入学习可靠度工程的其他内容。

评分☆☆☆☆☆

《可靠度工程概论(第四版)》这本书，对我来说，是一次知识的“洗礼”。我是一名在大型制造企业担任技术主管的工程师，一直以来，我们都非常重视产品的质量，但对于如何系统性地提升和管理产品的可靠性，一直存在一些模糊的概念。这本书的出现，为我们提供了一个全新的视角和一套行之有效的方法论。书中关于“可靠性测试与验证”的章节，给了我非常多的启发。作者详细介绍了各种可靠性测试的类型、目的、方法和注意事项，并且对加速寿命测试（ALT）、环境应力筛选（ESS）、基准测试（Benchmarking）等进行了深入的分析。这让我们能够更科学地设计和执行可靠性测试计划，从而更有效地发现潜在的可靠性问题，并验证产品的可靠性水平。我特别欣赏书中关于“可靠性数据分析与管理”的部分，它不仅讲解了数据分析的方法，更强调了建立一个有效的可靠性数据管理系统的重要性。这对于我们企业来说，如何收集、存储、分析和利用大量的可靠性数据，是一个长期的挑战，而这本书提供了一些非常实用的思路和建议。

评分☆☆☆☆☆

《可靠度工程概论(第四版)》这本书，对我来说，简直就是一本“可靠性圣经”。我是一名拥有十几年经验的资深可靠性工程师，在我的职业生涯中，我接触过无数关于可靠性的书籍和技术报告，但很少有哪一本能像它这样，将复杂的理论与实际应用完美结合，并且内容如此全面和深入。本书对于“全生命周期可靠性管理”的论述，是我最欣赏的部分之一。作者并没有将可靠性仅仅局限于产品设计阶段，而是贯穿了产品的研发、制造、使用、维护、报废等整个生命周期。书中详细介绍了在各个阶段应该采取的可靠性活动，以及如何进行有效的管理和控制，这对于我们建立一个完整的可靠性体系至关重要。特别是关于“使用阶段可靠性”和“维护可靠性”的章节，给出了很多实用的指导，比如如何进行现场数据收集和分析，如何优化维护策略以延长产品寿命，这些都是我们在实际工作中经常会遇到的挑战。而且，书中对于“可靠度数据分析”的讲解也极为详尽，从数据的收集、整理、清洗，到各种统计分析方法（如寿命分布拟合、回归分析等），再到结果的解释和应用，都进行了系统性的阐述，这对于我们进行科学的可靠度评估和预测非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对可靠度工程世界的大门！作为一个刚踏入这个领域的研究生，原本以为会充满枯燥的公式和晦涩的理论，但《可靠度工程概论(第四版)》完全颠覆了我的想象。作者用一种非常亲切且富有逻辑性的方式，将复杂的概念层层剥离，让我能够逐步理解其精髓。开篇的几个章节，深入浅出地介绍了可靠度的基本概念、重要性以及在不同行业中的应用，让我第一次认识到，原来一个产品的稳定运行背后，有着如此严谨且科学的工程体系在支撑。书中大量的实际案例分析，更是让我感同身受，比如作者在讲解失效模式与影响分析（FMEA）时，就引用了航空航天和汽车制造等领域的经典案例，分析了各种潜在的失效点以及如何通过设计和流程来规避，这些案例的详尽程度，让我仿佛身临其境，深刻体会到每一个细节都可能影响到最终的可靠性。更让我惊喜的是，本书并没有止步于理论的介绍，而是花了大量的篇幅讲解如何进行可靠度模型的建立和分析，包括泊松过程、威布尔分布等，并且提供了相应的计算方法和图示，即使是初学者，也能在作者的引导下，一步步掌握这些工具。不得不说，这本书的语言风格非常流畅，没有太多生硬的学术术语，即使偶尔出现，作者也会给出清晰的解释，让我始终能够保持阅读的兴趣和理解的连贯性。读完前期的内容，我已经迫不及待地想深入了解后续更复杂的章节了，这种学习的动力，是很多教材难以给予的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电子产品制造领域摸爬滚打多年的资深工程师，我一直觉得可靠度工程是一个既重要又难以把握的领域。《可靠度工程概论(第四版)》这本书，就像是为我量身定做的一样，它用一种非常接地气的方式，把我一直以来工作中遇到的许多困惑都一一解开了。书中关于“元器件可靠性”的章节，我看了又看。作者详细介绍了不同类型电子元器件（如电阻、电容、半导体器件等）的失效机理、可靠性指标以及如何通过选择和筛选来提高它们的可靠性。这对于我们在产品设计初期选择合适的元器件，避免因元器件本身的问题导致整机失效，有着非常直接的指导意义。而且，书中对于“环境应力与可靠性”的分析也让我受益匪浅，我们生产过程中经常会遇到产品在高温、高湿、振动等极端环境下出现问题，这本书就详细解释了这些环境应力如何影响元器件和系统的可靠性，以及如何通过环境测试来评估和提高产品的可靠度。作者在讲解加速寿命测试（ALT）时，不仅解释了其原理，还给出了具体的实验设计和数据分析方法，这对于我们优化测试流程，缩短测试周期，同时又能准确预测产品寿命，非常有帮助。书中的很多案例，都与我日常工作中遇到的问题高度契合，让我感觉作者非常了解我们一线工程师的实际需求。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对工程技术充满好奇心的大学在校生，虽然还没有正式进入工业界，但我一直希望能够提前了解前沿的工程技术。《可靠度工程概论(第四版)》这本书，绝对是我目前为止读过的最精彩的工程类读物之一。它不像一些教材那样枯燥乏味，而是以一种非常引人入胜的方式，展现了可靠度工程的魅力。书中的“系统可靠性建模”章节，让我第一次真正理解了什么是“系统”，以及系统中的每一个单元如何影响整体的可靠性。作者用清晰的逻辑和图示，解释了串联、并联、k out of n等不同系统结构下的可靠性计算方法，这让我对复杂的工程系统有了更宏观的认识。而且，书中还深入探讨了“故障诊断与维修”在可靠度工程中的重要性，这让我明白了，提高可靠度不仅仅是设计出来的，更需要在维护和维修过程中保持其能力。作者在讲解故障树分析（FTA）时，通过一个虚拟的电子设备故障案例，一步步地演示了如何构建故障树，如何识别最关键的故障模式，这对于我理解如何进行系统性的风险分析非常有帮助。这本书让我看到了一个严谨的工程学科是如何通过系统性的思考和方法，来保障产品和系统的安全可靠运行的。

评分☆☆☆☆☆

《可靠度工程概论(第四版)》这本书，让我对“可靠”这两个字有了全新的认识。我是一名产品经理，虽然不直接参与工程设计，但产品是否可靠，直接关系到用户体验和品牌口碑。在这本书中，我看到了如何从源头设计就将可靠性融入产品，如何通过系统的分析和管理，来确保产品的稳定运行。书中的“产品设计可靠性”章节，通过分析不同设计原则对可靠性的影响，以及如何通过冗余设计、容错设计等手段来提高可靠度，给我带来了很多灵感。我开始思考，在产品需求定义和概念设计阶段，就应该引入更多的可靠性考量，而不是等到产品出现问题了才去补救。而且，书中关于“质量与可靠度的关系”的探讨，也让我更加清晰地认识到，质量是可靠度的基础，但可靠度是质量的更高层次的体现，它不仅仅是产品在特定条件下不出现故障，更是在预期的使用寿命内，持续稳定地满足功能要求的“能力”。作者的论述逻辑非常清晰，层层递进，让我能够逐步理解这些深层次的含义。我尤其欣赏书中关于“可靠度管理”的章节，它不仅仅是技术层面的分析，更涵盖了组织、流程、资源等多个维度，指导我们如何建立一个有效的可靠度管理体系，这对于一个产品团队来说，是非常宝贵的指导。这本书让我意识到，可靠度工程并非是少数工程师的专属领域，而是每一个参与产品开发和管理的人都应该了解和掌握的知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书《可靠度工程概论(第四版)》对我来说，就像是一本“行走的设计指南”，它不仅仅是关于如何分析和解决可靠性问题，更是关于如何在设计之初就“设计可靠性”。我是一名工业设计师，过去更多关注产品的外观、功能和用户体验，但这本书让我深刻认识到，可靠性是产品成功的基石。书中关于“可靠性设计原则”的章节，让我学到了很多。作者详细介绍了如何通过冗余设计、容错设计、低应力设计、模块化设计等多种方式来提高产品的可靠性。这些原则在我的设计过程中，提供了一个全新的思考维度。比如，在设计一个复杂的电子产品时，我可以通过增加关键部件的冗余，来提高整体的故障容忍度，即使某个部件失效，产品仍然能够继续运行。此外，书中关于“失效模式与影响分析（FMEA）”的详细讲解，也给我带来了极大的启发。通过FMEA，我们可以在设计阶段就识别出产品可能出现的各种失效模式，分析其潜在的影响，并提前采取预防措施。这比等到产品上市后才去处理大量的用户投诉和召回，要有效得多。

评分☆☆☆☆☆

《可靠度工程概论(第四版)》这本书，简直是为那些对工程技术有着深刻理解需求的人量身打造的。我是一名在航空航天领域工作的工程师，在这个对可靠性有着近乎苛刻要求的行业里，这本书为我提供了无与伦比的指导。书中关于“可靠度预测”的部分，给我留下了深刻的印象。作者详细介绍了多种可靠度预测方法，包括基于历史数据的方法、基于元件可靠性数据的方法以及基于仿真方法。这些方法在航空航天产品设计和评估过程中至关重要，能够帮助我们在产品尚未制造出来之前，就对它的可靠性水平有一个大致的判断，并为进一步的设计优化提供依据。我尤其欣赏书中关于“可靠度增长模型”的讨论，在航空航天领域，新产品往往需要在开发过程中不断进行测试和改进，以实现预期的可靠性目标。作者对各种可靠度增长模型的介绍，包括其适用范围、模型参数的确定以及如何利用模型来预测未来的可靠性提升趋势，都非常有价值。此外，书中关于“可靠度分配”的讲解，也为我们如何将总体可靠性目标分解到各个子系统和部件，并进行有效的管理，提供了理论支持和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

这本《可靠度工程概论(第四版)》对我来说，简直就是一座宝藏！我是一名在职的质量工程师，在日常工作中经常会遇到产品可靠性方面的问题，但往往缺乏系统性的理论指导。这本书的出现，恰好填补了我知识体系中的空白。作者在书中不仅系统地阐述了可靠度工程的核心理论，更重要的是，它提供了大量实操性的方法和工具。我特别喜欢书中关于“可靠度增长”和“可靠度分配”章节的讲解。可靠度增长部分，作者通过生动的案例，解释了如何通过测试和改进来逐步提升产品的可靠性，并详细介绍了各种增长模型及其应用场景，这对我改进现有产品的测试策略非常有启发。而可靠度分配章节，则教会了我如何将总体的可靠度目标，合理地分配到系统的各个组件和子系统中，这在复杂系统的设计和集成过程中至关重要，能够有效避免“短板效应”。此外，书中还详细介绍了各种可靠度测试方法，如加速寿命测试、环境测试等，并对这些方法的原理、设计、数据分析等都进行了深入的阐述，这对于我制定和执行产品可靠性测试计划非常有指导意义。最让我印象深刻的是，作者并没有拘泥于传统的理论，而是结合了当前工业界的最新发展趋势，例如在书中提及了软件可靠度、网络安全可靠度等新兴领域，这让我意识到可靠度工程的应用范围远比我想象的要广阔。总的来说，这本书的内容非常全面，理论与实践相结合，既有深度又不失广度，是一本不可多得的专业书籍。