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目 录1

第一章概论1

1.1可靠性工程的任务1

1.2可靠性，安全性与风险性2

1.3可靠性工程的发展3

第二章可靠性工程数学5

2.1可靠度函数5

2.2常用的失效密度函数6

2.2.1二点分布6

2.2.2二项式分布6

7.4疲劳强度的可靠性设计 147

2.2.3泊松分布8

2.2.4指数分布9

2.2.5威布尔分布9

2.2.9混合分布模型11

2.2.7正态分布11

2.2.8对数正态分布11

2.2.10极值分布12

2.3概率分布的图形及相互关系13

2.4浴盆曲线15

2.5参数估计概论16

2.5.1统计量与抽样分布17

2.5.3无偏估计量18

2.5.4矩法点估计18

2.5.2点估计与区间估计18

2.5.5极大似然点估计19

2.6分布参数的区间估计22

2.6.1指数分布的区间估计22

2.6.2正态分布中的区间估计23

2.7非参数方法25

3.1 串联、并联、串并联和并串联系统的可靠性27

第三章系统的可靠性27

3.2k/n表决系统的可靠性29

3.3贮备系统的可靠性30

3.4网络系统的可靠性33

3.4.1结构函数33

3.4.2对偶结构函数34

3.4.3路集与割集35

3.4.4单调关联系统的可靠性35

3.4.5最小路集与最小割集的相互转换36

3.5概率分解法38

3.6用联络矩阵求系统的路集40

4.1可用度与维修度42

第四章可修复的系统42

4.2预防维修模型及其维修周期的确定43

4.3事后维修系统模型45

4.4定期检修模型中的可用度计算49

4.5更新过程50

4.6可修复系统的马尔可夫模型55

4.6.1马尔可夫过程及其基本性质和一般解法55

4.6.2两单元系统的马尔可夫模型59

4.6.4状态频率与持续时间63

4.6.3M/N表决系统的马尔可夫模型63

4.7实际应用66

4.7.1电力供应不足情况下的可用度66

4.7.2备有高峰期间发电设备的电力系统可用度67

4.7.3考虑外界气候变化时的电力系统的可用度68

5.1 引言70

5.2事件树的建造70

5.2.1 连续运转部件组成的系统事件树70

第五章事件树分析（ETA）70

5.2.2有备用设备或序贯次序的系统事件树72

5.3事件树的简化73

5.4事件树的定量化75

5.4.1初因事件的频率75

5.4.2具有相互独立事件环节的事件树75

5.4.3事件树定量化中的相依关系76

5.4.4事件树定量化的区间估计80

6.1引言82

6.1.1故障树分析法的特点82

第六章故障树分析（FTA）82

6.1.2 FTA的步骤83

6.1.3 FTA的应用范围83

6.2 FTA的术语与符号84

6.3故障事件的分类87

6.4.2选顶事件88

6.4.1建树前的准备88

6.4故障树的建造88

6.4.3故障树建造原则及指南89

6.4.4故障树的建造方法90

6.5存在控制和反馈回路系统的故障树108

6.5.1节点关系图建造故障树法109

6.5.2节点关系图的建立110

6.6故障树定性分析112

6.6.1单调关联故障树定性分析112

6.6.2非单调故障树的定性分析113

6.7故障树的定量分析116

6.7.1底事件与顶事件发生概率的点估计116

6.7.2不交化与独立近似117

6.7.3顶事件的区间估计与误差传播分析118

6.8.1基本参数的定义121

6.8动态树理论（KITT）121

6.8.2失效－修复过程的部件微积分方程式123

6.8.3部件失效次数W（t1,t2）和修复次数V（t1,t2）123

6.8.4最小割集的有条件失效强度λ*（t）与无条件失效强度w*（t）124

6.8.5系统不可用度Q3（t）的计算125

6.8.6系统无条件失效强度w3（t）126

6.8.7短割近似法128

6.9重要度分析129

6.9.1部件概率重要度△gi129

6.9.2部件结构重要度Ii130

6.9.3关键重要度Ii？？131

6.9.4Fussell-Veselly重要度Ii？？131

6.9.5 Barlow-Proschan重要度Ii？？132

6.9.6割集重要度Ii？132

6.10通用多功能微机FTA程序包133

611 RISA故障树分析程序的理论134

6.11.1截断准则的选择134

6.11.2系统部件的计算模型135

6.11.3系统的可靠性参数计算136

第七章可靠性设计139

7.1可靠性预计中的应力分析法140

7.2漂移设计141

7.3机械设计中的干涉理论143

7.5机械磨损量与其寿命的关系148

7.6机械产品老化过程的可靠度150

7.7冗余设计153

7.7.1 部件冗余比全系统冗余更有利提高可靠性153

7.7.2部件有多种失效模式时的冗余设计154

7.7.3表决系统的可靠性设计156

7.7.4网络开关冗余系统的可靠性设计157

7.7.5串并联冗余系统整数优化方法160

7.8可靠性的优化技术163

7.8.1 串联系统的可靠性分配163

7.8.2非线性规划问题中的乘子法164

7.8.3串联、并联系统的改进165

7.9实例：核电站主回路数目的优化166

7.8.4系统可靠性的整数规划问题167

第八章共因失效分析173

8.1概述173

8.2β因子法174

8.3双因子法177

8.4马尔可夫模型计算系统共因失效183

8.5最小割集中共因失效计算183

8.6 MGL方法186

8.6.3四单元冗余系统共因计算187

8.6.2 1/3（G）系统共因情况187

8.6.1 2/3（G）系统共因情况187

第九章人员可靠性分析190

9.1概论190

9.2应力190

9.2.1职业应力191

9.2.2操作人员应力191

9.2.3个人应力因素192

9.3人为差错192

9.3.1哈默人为差错分类193

9.3.2人为差错分类193

9.3.3人为差错概率的估计194

9.4.1人的行为特征196

9.4人的行为特征与人的模型196

9.4.2行为形成因子（PSF）197

9.4.3行为形成因子的选取199

9.4.4人的模型概念200

9.5人员可靠性的定量分析201

9.5.1广义人的行为可靠度函数与纠正错误函数201

9.5.2鲁克模型201

9.5.3人员可靠性分析的响应模型202

9.5.4 HCR计算模型203

9.6 THERP人为差错预计法204

9.7核电站LOCA事故人因分析（实例）209

9.7.1手动操作任务209

9.7.3任务分析及HRA事件树的建造210

9.7.2边界条件210

9.7.4行为形成因子（PSF）的修正213

9.7.5相关性分析214

9.7.6系统人员操作成功和失效概率的计算214

9.7.7修复因子的考虑215

9.7.8灵敏度分析216

9.8 SHARP人因分析程序216

9.9 SLIM法（似然权重指数法）218

9.10人员差错数据的获得（模拟机）220

9.10.1模拟机研究人员差错的任务内容220

9.10.2人员培训的内容及结果221

10.1风险的定义223

第十章概率风险评价223

10.2法默曲线及CCDF累积分布函数226

10.3概率风险评价技术228

10.4核电站的风险评价230

10.4.1 WASH-1400报告的要点230

10.4.2其它核电站PSA研究结果244

10.4.3 IAEA有关PSA的评价248

10.5液态金属钠冷快堆（LMFBR）的风险分析249

10.6高温气冷堆（HTGR）风险分析要点251

10.6.1 AIPA报告的结论252

10.6.2球床高温堆的风险研究253

10.6.3低温核供热堆的风险评价255

11.1概述258

第十一章可靠性管理与质量控制258

11.2质量的涵义及标准259

11.3质量保证与质量保证体系259

11.4可靠性管理的内容260

11.5设计阶段的可靠性管理262

11.6提高老产品可靠性的设计改进措施266

11.7制造阶段的可靠性管理266

11.8使用阶段的可靠性管理267

11.9质量控制及统计控制图268

参考文献273

练习及答案275

附录常用部件通用失效率数据285