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目录1

第一章 可靠性的基本概念和数学基础1

1.1可靠性的基本概念、内容和方法1

1.1.1可靠性的基本概念1

1.1.2可靠性问题的提出（历史背景）2

1.1.3可靠性的工作范围和内容4

1.1.4可靠性的研究方法5

1.2产品可靠性指标的定义6

1.2.1可靠性的定义6

1.2.2可靠性的各种统计指标7

1.2.3可靠性指标间的关系17

1.2.4产品的失效规律及类型19

1.3设计变量的统计处理22

1.3.1手册或文献中数据的摘引22

1.3.2设计变量作为随机变量时的代数运算方法23

1.4.1强度和应力为任意分布时可靠度的计算（强度－应力干涉理论）32

1.4可靠度（或失效概率）的计算方法32

1.4.2强度和应力均为正态分布和对数正态分布时可靠度的计算37

1.4.3几种特定分布下可靠度的计算51

1.4.4经验分布的作图法58

参考文献65

第二章 静强度的可靠性设计67

2.1载荷的统计分析68

2.1.1静载荷与动载荷68

2.1.2载荷与载荷效应70

2.1.3载荷的统计方法73

2.1.4载荷的组合问题79

2.2抗力的统计分析82

2.2.1计算强度和材料强度系数82

2.2.2单一材料构件抗力R的统计分析83

2.2.3材料静强度的概率分布85

2.3零部件静强度的可靠性设计112

2.3.1拉杆的可靠性设计113

2.3.2梁的可靠性设计118

2.3.3轴的可靠性设计125

2.3.4压力容器的可靠性设计134

参考文献138

第三章 机械零部件疲劳强度的可靠性设计和分析140

3.1载荷的统计140

3.1.1疲劳载荷的形式140

3.1.2随机载荷的统计分析142

3.1.3载荷谱147

3.2给定寿命下的疲劳强度分布150

3.2.1由P-N实验得到P-S-N曲线从而得到P-S的方法151

3.2.2由升降法直接测P-S的方法155

3.3材料疲劳强度的统计数据157

3.4疲劳极限线图199

3.5零部件疲劳强度的统计分布204

3.5.1三个修正系数的统计值204

3.5.2零部件的疲劳极限210

3.6拉杆的疲劳可靠性设计计算215

3.7轴的疲劳可靠性设计计算219

3.8压力容器疲劳强度的可靠性计算229

3.9某飞机前起落架旋转臂分模面的疲劳可靠性计算233

3.10疲劳剩余强度R的确定方法237

3.10.1引言237

3.10.2疲劳过程的剩余强度的考虑242

3.10.3P-R-S-N曲线的作法247

3.10.4多级载荷下P-R-S-N曲线的作法及寿命估计257

参考文献260

4.1.1工程设计方面261

4.1疲劳寿命预测的重要性261

第四章 零部件疲劳寿命的可靠性预测261

4.1.2制定检修计划265

4.1.3制定验收标准266

4.1.4其他方面266

4.2等幅交变载荷下疲劳强度和寿命的可靠性预测266

4.2.1等幅交变载荷下零部件的疲劳寿命及可靠度266

4.2.2等幅交变载荷下零部件的疲劳强度及可靠度273

4.2.3滚动轴承的强度和寿命的可靠性预测278

4.3.1载荷（应力）累积频次分布图285

4.3多级载荷下疲劳强度和寿命的预测285

4.3.2疲劳累积损伤理论286

4.3.3用程序载荷谱估计疲劳寿命293

4.3.4疲劳寿命可靠性估计的递推法299

4.4随机疲劳的寿命估计303

4.4.1引言303

4.4.2随机载荷下疲劳寿命估计的流程图和方法306

4.4.3相当应力法313

4.4.4局部应力－应变法319

4.4.5功率谱法343

参考文献349

第五章 概率设计的工程方法351

5.1中心点法353

5.1.1极限状态353

5.1.2可靠指标354

5.1.3分离函数和分项系数356

5.2验算点法359

5.2.1方法的特点和内容359

5.2.2两个正态分布的情况361

5.2.3多个正态变量的情况364

5.2.4基本变量为非正态分布的情况372

参考文献382

第六章 安全系数的统计分析383

6.1强度安全系数的统计分析383

6.1.1经典意义下的安全系数383

6.1.2可靠性意义下的安全系数384

6.1.3安全系数与可靠度的关系387

6.1.4可靠性安全系数的应用389

6.1.5安全系数的统计分析方法394

6.1.6安全系数统计分析的近似方法397

6.2疲劳寿命安全系数－散布因子的确定方法405

6.2.1飞机结构疲劳寿命设计问题的提出405

6.2.2YS-11运输机安全寿命的确定408

6.2.3修正的散布因子（RevisedscatterFactor）411

参考文献416

7.1.2存在的问题418

7.1.1断裂力学的作用418

7.1引言418

第七章 概率断裂力学——带裂纹零部件的可靠性设计和分析418

7.1.3概率断裂力学（PFM）的内容和方法419

7.2概率断裂力学的统计基础420

7.2.1正态分布和对数正态分布下可靠度的计算方法420

7.2.2k？和k？为任意分布时可靠度的计算方法421

7.2.3断裂力学判据中概率方法的引入422

7.2.4概率断裂力学的一般统计基础425

7.3.1PFM在设计中的应用427

7.3带裂纹零部件强度的可靠性设计和分析427

7.3.2简单的设计算例429

7.3.3PFM在强度分析中的应用435

7.4带裂纹零部件疲劳寿命的可靠度计算437

7.5可靠性在材料和工艺选择中的应用444

7.6核压力容器的可靠性分析454

7.6.1问题的提出454

7.6.2概率模型457

7.6.3参数敏感性分析459

7.6.4应用实例461

参考文献464

第八章 工程中不确定性的巴叶斯估计467

8.1巴叶斯（Bayes）理论和公式467

8.1.1离散情况下的巴叶斯公式467

8.1.2连续情况下的巴叶斯公式473

8.2巴叶斯理论在可靠性设计中的应用481

8.3不确定性的来源和工程估计方法485

8.3.1不确定性的来源和分类485

8.3.2不确定性估计的工程方法486

8.3.3算例489

参考文献494

附录 本书有关的力学单位换算495

表1力的单位换算表495

表2力矩和扭矩的单位换算表495

表3压力和应力的单位换算表496

表4断裂韧性的单位换算表497

符号说明498