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電子設備可靠性工程

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  • 基本簡介
精心推薦: 電子設備   可靠性工程   朱敏波   曹艷榮   田錦
電子設備可靠性工程
出版時間:2016年版
內容簡介
可靠性與維修性是產品質量的決定因素,為提高我國機電產品的質量,在高校開設“電子設備可靠性工程”課程勢在必行。
本書在介紹有關可靠性理論的基礎上,吸收國內外有關先進技術,結合作者多年從事可靠性工程設計的教學、科研實踐,形成了一套較適合于機械電子工程類專業的教學內容與體系。本書主要內容包括:可靠性數學基礎、可靠性基本理論、維修性理論、機械可靠性設計、電子產品可靠性工程設計、可靠性試驗與數據處理等。
本書可作為高等院校本科、研究生教材,還可供從事電子設備設計與研究的工程技術人員參考。
目  錄
第1章 可靠性概論 1
1.1 可靠性的基本概念 1
1.1.1 可靠性的定義和學習本課程的目的 1
1.1.2 可靠性理論的研究領域 2
1.1.3 電子設備可靠性工程的特點 3
1.1.4 產品質量、費用與可靠性的關系 3
1.2 可靠性技術發展簡介 4
1.3 電子設備可靠性與維修性的基本內容 6
1.3.1 可靠性工作的基本內容與特點 6
1.3.2 產品各階段的可靠性工作 7
第2章 可靠性的主要數量特征 10
2.1 可靠性特征量 10
2.1.1 可靠度與不可靠度 10
2.1.2 失效概率密度函數 11
2.1.3 失效率 12
2.1.4 平均壽命 13
2.1.5 壽命方差和壽命均方差(標準差) 15
2.1.6 可靠壽命、中位壽命和特征壽命 16
2.2 產品可靠性指標之間的關系 16
2.3 電子設備產品失效率曲線和失效規律 17
2.3.1 典型的失效率曲線 17
2.3.2 機械產品常見的失效率曲線 18
2.4 電子設備常見的失效分布 19
2.4.1 正態型失效分布X~N(μ, σ) 19
2.4.2 對數正態失效分布 26
2.4.3 韋布爾型失效分布 27
2.4.4 指數型失效分布 33
2.5 可靠性計算中常用的概率分布 35
2.5.1 二項分布 35
2.5.2 泊松分布 35
2.5.3 χ2分布 36
2.5.4 t分布 38
習題 40
第3章 典型系統的可靠性分析 41
3.1 可靠性框圖 41
3.2 串聯系統的可靠性 43
3.3 并聯系統的可靠性 45
3.3.1 純并聯系統 46
3.3.2 串并聯系統 48
3.3.3 并串聯系統 48
3.3.4 n中取k(表決)系統 51
3.3.5 非工作儲備系統 53
3.4 網絡系統 56
3.4.1 概述 56
3.4.2 狀態枚舉法(真值表法) 57
3.4.3 概率圖法 58
3.4.4 路徑枚舉法 59
3.4.5 簡化網絡的方法 62
習題 66
第4章 可靠性預計與分配 68
4.1 可靠性預計的目的及分類 68
4.2 可靠性預計方法 69
4.2.1 系統可靠性預計的一般方法 69
4.2.2 電子、電氣設備可靠性預計 71
4.2.3 機械產品特殊的可靠性預計方法 77
4.2.4 保證可靠性預計正確性的要求 79
4.2.5 研制階段不同時期可靠性預計方法的選取 80
4.2.6 進行可靠性預計時的注意事項 80
4.3 可靠性分配 80
4.3.1 無約束條件的系統可靠性分配方法 81
4.3.2 有約束條件的系統可靠性分配方法 90
習題 93
第5章 可維修系統的可靠性 95
5.1 維修性的確定及指標的確定 95
5.1.1 維修性要求 95
5.1.2 維修性參數的選擇 98
5.1.3 確定維修性指標 102
5.1.4 維修分布 103
5.1.5 可用度 103
5.2 馬爾可夫隨機過程 105
5.2.1 隨機過程的基本概念 105
5.2.2 馬爾可夫過程 106
5.3 維修系統的可靠性計算 107
5.3.1 單部件維修系統 107
5.3.2 串聯維修系統 110
5.3.3 并聯維修系統 114
習題 117
第6章 電子元器件的可靠性技術 118
6.1 元器件的使用可靠性控制 118
6.1.1 元器件使用可靠性與質量 118
6.1.2 元器件的使用質量管理 119
6.1.3 元器件選用分析評價和優選目錄 123
6.1.4 元器件使用可靠性設計 126
6.1.5 軍用元器件質量保證及其標準 127
6.2 元器件的降額設計與動態設計 128
6.2.1 降額設計的定義及基本原理 128
6.2.2 降額設計的基本原則 129
6.2.3 降額設計的內容 130
6.2.4 降額使用 132
6.2.5 降額設計應注意的問題 132
6.2.6 降額設計示例 133
6.2.7 動態設計 135
6.3 元器件的典型可靠性問題 136
6.3.1 柵氧的經時擊穿(TDDB)效應 137
6.3.2 應力導致泄漏電流(SILC)效應 143
6.3.3 負偏置溫度不穩定性(NBTI) 150
6.4 電子元器件的失效分析技術 155
6.4.1 失效分析的作用與意義 155
6.4.2 失效模式與失效機理 155
6.4.3 失效分析的一般程序 156
6.4.4 電子元器件失效分析技術 158
習題 164
第7章 電子設備可靠性設計技術 165
7.1 可靠性熱設計 165
7.1.1 熱設計基礎 165
7.1.2 冷卻方法的選擇 171
7.1.3 電子設備的自然冷卻 172
7.1.4 電子設備的強迫風冷 178
7.1.5 其他冷卻方法 181
7.2 電磁防護設計 181
7.2.1 耦合方式 182
7.2.2 屏蔽原理 183
7.2.3 屏蔽效能計算 185
7.2.4 電屏蔽結構 187
7.2.5 低頻磁屏蔽結構 188
7.2.6 濾波設計 190
7.2.7 接地設計 193
7.3 機械防振設計 194
7.3.1 振動與沖擊對電子設備產生的危害 194
7.3.2 隔振設計 194
7.3.3 沖擊隔離設計 197
7.3.4 阻尼減振技術 199
習題 200
第8章 電子設備失效分析技術 202
8.1 故障模式、影響及危害度分析(FMEA、FMECA) 202
8.1.1 概述 202
8.1.2 FMECA方法中的一些基本概念 203
8.1.3 FMECA的列表分析法 203
8.1.4 FMEA的矩陣分析法 209
8.1.5 FMEA和FMECA的評價 212
8.2 故障樹分析法 212
8.2.1 故障樹分析法的特點 212
8.2.2 故障樹的應用 213
8.2.3 故障樹中使用的符號 213
8.2.4 故障樹的建立 216
8.2.5 故障樹的定性分析 218
8.2.6 故障樹的定量分析 221
8.3 潛在通路分析 222
8.3.1 概述 222
8.3.2 潛在通路的特點及產生原因 223
8.3.3 潛在通路的主要表現形式 223
8.3.4 潛在通路分析方法 225
8.3.5 潛在通路分析方法的特點 226
8.4 設備的故障診斷技術 227
8.4.1 故障診斷技術的內容 227
8.4.2 診斷信息的采集和處理技術 229
8.4.3 潤滑油樣分析 231
8.4.4 運行狀態的監測 232
習題 232
第9章 機械零部件的可靠性設計 233
9.1 機械可靠性設計的基本特點 233
9.2 靜態應力強度干涉模型 235
9.3 幾種常用分布的可靠度計算 237
9.3.1 應力和強度均為正態分布時的可靠度計算 238
9.3.2 應力和強度均為對數正態分布的可靠度計算 239
9.3.3 應力和強度均為指數分布的可靠度計算 241
9.3.4 應力為指數(或正態)而強度為正態(或指數)分布時的可靠度計算 241
9.3.5 應力為正態分布,強度為韋布爾分布時的可靠度計算 243
9.3.6 強度和應力為任意分布時的可靠度圖解計算法 244
9.3.7 用蒙特卡羅模擬法求可靠度 247
9.4 安全系數與可靠度 247
9.4.1 經典意義下的安全系數 247
9.4.2 可靠性意義下的安全系數 248
9.5 機械零件的可靠性設計 251
9.5.1 函數的數學期望與方差計算 251
9.5.2 機械零件的概率工程設計 255
習題 265
第10章 可靠性試驗及數據處理 267
10.1 概述 267
10.2 可靠性抽樣試驗 268
10.2.1 兩類錯誤及其風險 268
10.2.2 接收概率與抽樣特性曲線 268
10.2.3 定時截尾壽命試驗抽檢方案 269
10.2.4 序貫壽命抽檢方案 271
10.3 壽命試驗設計 273
10.4 電子設備產品壽命試驗的數據處理 275
10.4.1 指數分布壽命試驗的數據處理 275
10.4.2 韋布爾分布壽命試驗的數據處理 277
10.5 加速壽命試驗 278
10.5.1 加速壽命試驗的原理與類型 278
10.5.2 恒定應力加速壽命試驗設計 279
10.5.3 加速壽命曲線與加速壽命方程 280
10.5.4 加速系數 281
10.5.5 加速壽命試驗結果的數據處理 282
10.6 可靠性環境試驗 282
10.6.1 環境試驗的目的及分類 282
10.6.2 環境試驗方法及檢測 283
10.6.3 環境試驗的順序、操作程序和結果處理 285
10.7 可靠性篩選試驗 286
10.7.1 篩選方法 286
10.7.2 篩選用典型環境應力及篩選度 287
10.7.3 篩選試驗方案的擬定 287
10.8 可靠性增長試驗 289
10.8.1 可靠性增長過程及其模型 289
10.8.2 可靠性增長試驗方案(計劃)的擬定 291
10.8.3 可靠性增長的監測 291
習題 291
附錄 293
附表1 標準正態分布表 293
附表2 χ2分布的分位數表 296


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