可靠性设计与分析 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:陆廷孝

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:18.7

装帧:

isbn号码:9787118014518

丛书系列:

图书标签:

可靠性
可靠性工程
可靠性分析
可靠性设计
质量工程
系统可靠性
故障分析
概率统计
工程设计
寿命预测
风险评估

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具体描述

全书分为两篇共十章。第一篇阐述了系统可靠性设计与分析的思想及方法；第二篇阐述了电子元器件选择和使用对提高产品可靠性的重要性，及国内外控制元器件所采取的措施。最后简单介绍了元器件的各种筛选方法。本书可供工程技术人员及管理人员在开展可靠性设计时学习和参考，也可作为培训教材使用。

机械结构可靠性设计理论与工程应用引言在现代工程领域，尤其是机械制造、航空航天、汽车工业、能源开发以及精密仪器制造等关键行业，产品的可靠性已成为衡量其性能、寿命、安全性和经济性的核心指标。一个高可靠性的产品不仅能有效降低故障率，保障运行稳定，还能显著减少维护成本，延长使用寿命，最终提升用户满意度和市场竞争力。反之，低可靠性则可能导致灾难性的事故、巨额的经济损失，甚至对社会公共安全造成威胁。《机械结构可靠性设计理论与工程应用》一书，正是基于对这一重要性的深刻认识，系统地阐述了机械结构可靠性设计的基本理论、方法与工程实践，旨在为工程师、研究人员以及相关技术从业者提供一套全面而实用的知识体系。本书并非对可靠性概念的泛泛而谈，而是聚焦于“机械结构”这一具象化的工程载体，深入剖析其在设计、制造、服役过程中影响可靠性的各个环节。它融合了概率论、数理统计、材料科学、断裂力学、疲劳理论、系统工程以及现代优化技术等多学科的知识，力求为读者构建起一个完整的、跨学科的可靠性分析与设计框架。全书的结构严谨，逻辑清晰，从基础理论的铺垫，到核心分析方法的介绍，再到具体的工程应用案例分析，层层递进，循序渐进，确保读者能够系统地掌握机械结构可靠性设计的精髓。第一部分：可靠性设计理论基础本书的开篇，着重于为读者打下坚实的理论基础。这一部分首先厘清了“可靠性”的定义，区分了其与可用性、可维修性等相关概念的异同，强调了在机械工程语境下，可靠性主要指向产品在规定条件下，于规定时间内，完成规定功能的能力。紧接着，详细介绍了可靠性研究的历史沿革与发展趋势，让读者了解可靠性科学的来龙去脉，以及其在不同历史时期扮演的角色。核心的理论部分，本书深入探讨了可靠性分析所依赖的数学统计工具。这包括概率分布理论，重点介绍了指数分布、威布尔分布、伽玛分布等在描述失效规律时的适用性，并结合机械零件的常见失效模式，阐述了如何选择合适的概率分布模型。参数估计的方法，如极大似然估计法、矩估计法等，被详细讲解，使得读者能够理解如何从实测数据中提取可靠性参数。此外，假设检验、置信区间等统计推断方法，也为可靠性数据的分析提供了科学依据。函数模型是可靠性理论中不可或缺的一部分。本书详尽阐述了可靠度函数、失效密度函数、失效率函数等关键函数，并解释了它们之间的数学关系。通过这些函数，工程师可以量化地描述产品的可靠性水平，并预测其在不同寿命阶段的失效概率。此外，加速寿命试验的设计与分析也是本部分的重要内容，介绍了如何通过施加高于正常工作条件的应力来缩短试验时间，从而快速获得可靠性数据，这对于周期长、成本高的机械产品尤为关键。第二部分：机械结构可靠性分析方法理论基础的建立，为后续的实际分析奠定了基石。本部分将理论知识转化为可操作的分析方法，聚焦于机械结构在设计和使用过程中的失效机理。首先，系统可靠性分析被提上议程。在此，读者将了解到如何将一个复杂的机械系统分解为一系列子系统和组件，并分析它们之间的串联、并联以及混合联接关系。基于组件的可靠性数据，通过可靠性框图或故障树分析（FTA）等方法，可以推导出整个系统的可靠性指标。故障树分析作为一种演绎性的故障分析方法，能够系统地识别可能导致系统失效的各种基本事件及其组合，是理解系统失效路径的有力工具。其次，损伤容限设计（Damage Tolerance Design）的理念被引入。这一方法强调，即使结构中存在初始缺陷（如微裂纹），也应能在一定的使用寿命内安全运行，并在达到损伤容限极限前被发现和修复。本书详细介绍了断裂力学（Fracture Mechanics）在损伤容限分析中的应用，包括裂纹扩展的预测模型，如Paris定律等，以及疲劳裂纹扩展的寿命评估。疲劳是机械结构中最常见的失效模式之一。本书深入剖析了疲劳失效的机理，从宏观的S-N曲线（应力-寿命曲线）分析，到微观的断口形貌研究，都进行了详细的阐述。特别是，结合概率模型，介绍了如何进行随机载荷下的疲劳寿命预测，以及如何考虑材料的不均匀性、制造工艺的影响等因素。另外，应力集中、接触疲劳、蠕变、磨损等其他常见的机械结构失效模式，也得到了系统的介绍。针对这些失效模式，本书介绍了相应的分析方法，如有限元分析（FEA）在应力与应变分析中的应用，以及接触力学理论在评估表面接触可靠性时的作用。第三部分：机械结构可靠性设计策略与实践理论分析的最终目的是服务于设计。本部分将重点放在如何将可靠性分析的成果转化为实际的设计决策，以及在工程实践中如何落地。可靠性设计是预防为主的理念。本书详细阐述了多种可靠性设计策略，包括：冗余设计（Redundancy Design）：通过引入备份组件或系统来提高整体的可靠性，并分析不同冗余配置（如串联冗余、并联冗余、k out of n冗余）的可靠性增益。设计裕度（Design Margin）：强调在设计时预留足够的安全系数，以应对载荷波动、材料性能差异以及环境变化等不确定性因素。故障检测与诊断（Fault Detection and Diagnosis）：介绍在结构中集成传感器和监测系统，以便及时发现潜在的故障，并进行预警和诊断。容错设计（Fault Tolerant Design）：探讨当部分组件失效时，系统仍能继续运行一段时间，直至安全停机或完成关键任务的设计方法。为实现这些设计策略，本书还介绍了多种可靠性评价与优化工具。其中包括：试验设计（Design of Experiments, DOE）：通过科学设计试验方案，高效地收集关于设计参数对可靠性影响的数据，从而指导优化设计。可靠性增长（Reliability Growth）管理：尤其在产品研发和改进过程中，通过系统性的故障分析和设计改进，持续提升产品的可靠性水平。寿命数据分析（Life Data Analysis）：介绍如何对试验或使用过程中获得的寿命数据进行统计分析，评估和预测产品的可靠性。概率寿命（Probabilistic Life Prediction）：结合数值模拟和统计方法，对结构在复杂载荷和环境下的寿命进行概率化预测。在工程实践方面，本书结合了多个行业的典型案例，例如：航空发动机叶片疲劳可靠性设计：分析复杂应力循环、高温环境、材料特性等因素对叶片寿命的影响，并提出相应的优化设计方案。汽车悬架系统耐久性分析：考虑路面不平度、载荷变化等随机因素，对悬架组件进行疲劳寿命预测和结构优化。压力容器的失效安全设计：借鉴断裂力学和概率方法，确保压力容器在运行过程中不会发生灾难性失效。精密仪器传动链的可靠性保障：关注微量磨损、润滑失效等因素，设计高精度、长寿命的传动机构。通过这些案例，读者能够直观地理解本书所介绍的理论与方法是如何应用于解决实际工程问题的，并从中学习到处理复杂工程难题的思路和经验。结论《机械结构可靠性设计理论与工程应用》一书，凭借其系统性、深入性以及实践性，为读者提供了一扇深入理解和掌握机械结构可靠性设计的窗口。它不仅传授了严谨的理论知识，更重要的是，它展示了如何将这些理论转化为实际的工程解决方案。对于任何致力于提升产品性能、保障工程安全、追求卓越品质的工程师而言，本书都将是一本不可或缺的参考宝典。通过学习本书，读者将能够更自信地面对日益严峻的工程挑战，设计出更安全、更可靠、更具竞争力的机械产品。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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**评价二：结构清晰，逻辑严密，是初学者通往专家的必经之路** 初次接触可靠性工程这个领域时，我感到非常迷茫，各种数学公式和专业术语让我望而生畏。直到我拿起了这本书，那种感觉才彻底改变。它的章节组织简直是教科书级别的典范——从最基础的寿命分布函数和失效率概念开始，逐步过渡到更复杂的冗余系统设计和寿命预测模型。作者的叙事方式非常“有耐心”，他似乎完全站在一个初学者的角度来设计知识的引入路径。比如，在讲解马尔可夫链在状态转移分析中的应用时，他没有直接抛出复杂的矩阵运算，而是先用一个简单的开关电路例子来构建直观理解，然后再逐步将抽象的数学工具具象化。这种层层递进的讲解，极大地降低了学习的初始门槛。更重要的是，书中的图表和示意图绘制得极为精细，每一个流程图、每一个参数曲线都清晰地对应着特定的物理或逻辑过程，这对于那些依赖视觉信息进行理解的读者来说，简直是福音。可以说，这本书为可靠性工程的学习建立了一座坚实而平稳的阶梯，确保了学习者不会在半路因为基础不牢而功亏一篑。

评分☆☆☆☆☆

**评价五：排版设计体现专业素养，内容的可访问性与深度取得了难得的平衡** 这本书的整体阅读体验非常舒适，这在技术类书籍中并不常见。排版上，页边距的设置合理，字体选择清晰易读，大量公式的对齐和编号都体现了出版方对专业细节的尊重。虽然内容深度很大，但作者在章节间的过渡上处理得非常巧妙，总能用一个简短的“桥梁段落”将前一个知识点与下一个复杂概念联系起来，使得阅读过程中的认知负荷得到有效管理。例如，在介绍随机过程时，它巧妙地穿插了一些历史小插曲，介绍关键数学家是如何在解决实际工程问题中催生出这些理论的，这为略显枯燥的数学推导增添了一丝人文色彩。这种对细节的关注和对读者体验的关怀，使得这本书在厚重的专业内容下，依然保持了极高的可读性。它成功地实现了深度与易读性之间的动态平衡，让复杂的知识得以被更广泛的专业人士群体所接受和应用。

评分☆☆☆☆☆

**评价四：语言风格严谨内敛，学术底蕴深厚，适合高阶研究人员参考** 从学术研究的角度来看，这本书的文献引用和理论溯源工作做得极为扎实。它不仅仅罗列了公式，更是追溯了这些关键概念的演变历史，很多在其他入门书籍中被忽略的关键性假设和局限性，都在这里得到了清晰的阐述和批判性的讨论。尤其在探讨“系统冗余策略优化”时，作者引用了多篇上世纪八九十年代的经典论文，并结合现代优化算法（如遗传算法和粒子群优化）进行了跨时代的对比分析。这种深厚的学术积淀，使得这本书不仅仅是知识的传递者，更像是一份高质量的学术综述。对于希望从事可靠性领域博士研究的人员而言，它提供了一个非常坚实的理论基石和批判性的视角，有助于研究者避免重复“造轮子”，而是能够站在巨人的肩膀上，直接切入更深层次的未解难题。阅读这本书需要一定的专业背景，因为它对读者的数学基础和系统工程知识有着较高的要求，但对于追求知识深度的人来说，这种挑战是值得的。

评分☆☆☆☆☆

**评价一：对经典理论的深入挖掘与前沿探索的完美结合** 这本书在工程领域的影响力是毋庸置疑的，它不仅仅是一本工具书，更像是一部深入浅出的理论探源史。我尤其欣赏作者在处理“系统失效模式与影响分析（FMEA）”这一核心内容时所展现出的那种兼具严谨性与实用性的平衡。许多教材往往将FMEA处理得过于概念化，导致读者在实际工作中难以应用。然而，此书通过大量的案例分析，将理论模型与实际的工程场景无缝衔接。例如，书中对复杂多相流系统可靠性建模的章节，不仅详细阐述了经典概率论在其中的应用，更引入了近年来新兴的贝叶斯网络方法来处理不确定性信息，这对于当前制造业向智能制造转型的背景下，提供了极具前瞻性的指导框架。从读者的角度来看，每一次翻阅都能发现新的理解层次，它似乎在邀请读者不仅要“知道”如何计算，更要“理解”背后的物理意义和统计学基础。这种深度的挖掘，让这本书超越了简单的“手册”范畴，成为了一份可以陪伴工程师职业生涯成长的参考宝典。它需要的不仅仅是快速查阅，更需要沉下心来逐字逐句地品味，才能真正领悟到其中蕴含的工程智慧。

评分☆☆☆☆☆

**评价三：实战导向性极强，对提升工程决策质量的指导意义深远** 我一直在从事大型基础设施的维护管理工作，我们面对的挑战往往不是如何设计一个全新的产品，而是如何评估和延长现有系统的剩余寿命。这本书在“寿命估计与剩余寿命预测”这部分的内容处理上，展现出了惊人的实战价值。它没有停留在理想化的理论假设上，而是着重探讨了“数据稀疏性”和“环境因素耦合”这两种真实世界中经常遇到的难题。书中提供了一套基于专家经验融合与历史维修记录（Maintenance Records）的混合预测框架，这个框架非常适合我们这种没有海量测试数据支持的行业。我尝试将书中的一个关于疲劳损伤累积模型的简化方法应用到我们一个关键部件的评估中，发现其预测结果与后续的实际失效情况吻贴合，远超我们之前采用的传统线性退化模型。这本书的价值在于，它教会了工程师如何在信息不完全的情况下，做出最“可靠”的工程判断，这才是真正考验工程素养的地方。它提供的是一套决策思维框架，而非一套固定的公式集。

评分☆☆☆☆☆