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丁定浩 、 陆军 著 / 电子工业出版社 / 2011-10 / 平装
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装备寿命周期使用保障的理论模型和设计技术
《装备寿命周期使用保障的理论模型和设计技术》充实和创建了系列可靠性、维修性、备件保障性理论模型,并综合归纳成装备寿命周期使用保障的理论模型和设计技术。内容包括创建了能执行任务率、任务成功率模型,完善了战备完好率和使用可用度模型,给出了从顶层参数到现场更换模块可靠性、维修性、备件保障性的系列分析设计模型。
《装备寿命周期使用保障的理论模型和设计技术》为系统和电路设计师进行可靠性、维修性、备件保障性设计提供指导,为高等学校电子信息技术相关专业的研究生和高年级本科生学习提供参考。
第1章绪论1.1可靠性理论及其工程的发展进程1.2可靠性、维修性和保障性工程发展过程的特点1.3建立机电模块整件可靠性设计文档是巩固可靠性工程管理的关键1.4开发计算机辅助可靠性设计分析软件1.5收集、使用现场可靠性数据信息的极端重要性1.6创建装备使用保障的新模型以适应装备的发展更新1.7降低寿命周期费用是可靠性设计的目标第2章可靠性、维修性、保障性参数指标体系2.1建立可靠性、维修性、保障性参数指标体系的意义2.2可靠性、维修性、备件保障性参数指标的框架体系2.3可靠性、维修性、备件保障性参数指标的统计定义2.4可靠性、维修性、备件保障性主要参数的数学模型2.5可靠性、维修性、保障性顶层参数指标的正确选择第3章相关的基础数学3.1集合的基本概念3.1.1集合的表示方法3.1.2集合间的关系3.2布尔代数3.3概率论基础3.3.1事件与概率3.3.2事件之间的关系3.3.3事件的频率和概率3.3.4排列与组合3.3.5古典概率模型与概率的性质3.3.6条件概率与事件的独立性3.4随机变量及其分布函数3.4.1随机变量及其分布函数3.4.2离散型随机变量的分布率3.4.3连续型随机变量的分布函数3.4.4二元随机变量及其分布函数3.4.5随机变量函数的分布3.5随机变量的数字特征3.5.1随机变量的数学期望3.5.2随机变量的方差3.5.3切比雪夫不等式3.6卷积和积分变换3.6.1卷积3.6.2拉普拉斯变换和LS变换3.6.3指数函数与幂函数相乘的不定积分3.6.4指数函数与幂函数相乘的定积分3.7回归分析3.7.1一元线性回归3.7.2化曲线为直线回归3.7.3多元线性回归3.8矩阵代数3.8.1矩阵的代数运算3.8.2矩阵特殊形式3.8.3矩阵求逆3.9马尔柯夫随机过程3.9.1状态的随机转移及其转移概率3.9.2马尔柯夫随机过程的转移概率矩阵3.9.3马尔柯夫随机过程的状态概率3.9.4马尔柯夫随机过程稳态概率的求解3.10非马尔柯夫随机过程3.10.1更新过程3.10.2补充变量法3.10.3马氏更新过程3.11排队论3.11.1消失制服务与空闲状态的排列的相互关系3.11.2消失制的服务与空闲状态的概率3.11.3消失制服务系统的效率指标3.11.4有限等待制服务与空闲状态的排列和相互关系3.11.5有限等待制排队系统的稳态解3.11.6队长有限等待制服务系统的主要参数3.11.7等待制服务系统的主要参数3.12可靠性数字仿真3.12.1数字仿真的优点与预防陷阱3.12.2可靠性、维修性和保障性中时间参数的数字仿真3.12.3可靠性、维修性和保障性的数字仿真第4章可靠性理论模型4.1引言4.1.1可靠性、维修性和备件保障性的相互关系4.1.2可靠性函数4.1.3基本可靠性与任务可靠性4.1.4可靠性框图4.2停机检修的可靠性模型4.2.1可靠性串联结构模型4.2.2可靠性并联结构模型4.2.3可靠性表决结构模型4.2.4可靠性复杂结构模型4.2.5可靠性旁待冗余结构模型4.2.6可靠性非独立冗余结构模型4.2.7多态失效的可靠性模型4.2.8可靠性与电路结构的组合模型4.2.9可靠性权联结构模型4.2.10可靠性特殊结构模型4.3定期检修的可靠性模型4.3.1定期检修的含义4.3.2定期检修的并联结构可靠度模型4.3.3定期检修的表决结构可靠度模型4.3.4定期检修的非独立冗余结构的可靠性模型4.3.5定期检修的旁待冗余结构的可靠性模型4.4联机检修的可靠性模型4.4.1联机检修并联结构的可靠性模型4.4.2联机检修表决结构的可靠度模型4.4.3联机检修旁待冗余结构的可靠度模型4.4.4计及备件保障联机检修冗余结构的可靠度模型第5章网络结构的可靠性模型5.1最小树集与最小割集分析法5.1.1最小树集模型5.1.2最小割集模型5.1.3变相交和为不交和算法5.2节点分割集5.2.1节点分割集模型5.2.2节点分割集的计算方法5.2.3多次节点分割集模型5.3直接生成割集的新方法第6章可靠性系统设计6.1系统可靠性方案的权衡和择优6.1.1系统方案可靠性基础设计6.1.2多种方案的权衡和择优6.1.3采用性能与可靠性兼容体制6.2可靠性指标的预计和分配6.2.1可靠性预计6.2.2可靠性分配6.3系统简化设计6.3.1编制软件实现硬件功能6.3.2一种电路实现多种功能6.3.3一种电路多次使用取代同时使用多种电路6.3.4数字逻辑电路的化简6.4故障软化设计6.4.1功能转换设计6.4.2性能退化设计6.4.3规避主要失效模式的设计6.5系统冗余设计6.5.1整体冗余与单元冗余6.5.2工作冗余与旁待冗余6.5.3冗余结构的停机检修与联机检修第7章可靠性工程设计7.1元器件的正确选型7.1.1元器件型号的环境适应性7.1.2元器件性能的适应性7.1.3元器件用途的适应性7.2热电应力的一体化设计7.3应力负荷降额设计7.4热设计的核查分析7.4.1传导散热模型7.4.2自然冷却的对流散热模型7.4.3强制风冷的对流散热模型7.4.4液冷散热模型7.4.5辐射散热模型7.5核查电磁兼容设计7.5.1电路的接地7.5.2电路的电磁屏蔽7.5.3电路的滤波7.5.4屏蔽电缆的接地7.6参数容差设计7.6.1参数偏差的对消设计7.6.2最坏情况分析设计7.6.3矩法分析设计7.6.4蒙特卡罗试验设计7.7接插可靠性和电路接口匹配性设计7.7.1接插可靠性设计7.7.2电路接口匹配设计7.8失效模式效应分析与故障安全设计7.8.1失效模式效应分析的重点7.8.2失效模式效应分析的主要方法7.8.3故障安全设计的途径7.9抗暂态效应设计7.9.1暂态效应引起的失效现象7.9.2暂态效应的检查方法7.9.3半导体器件瞬态过载的防护7.10潜在通路分析第8章可靠性试验设计和数据分析8.1失效信息的积累和分析8.1.1可靠性试验的作用和目的8.1.2可靠性实验信息的分析和处理8.1.3根据实验信息确定失效率的方法8.2可靠性增长试验8.2.1可靠性增长的基本概念8.2.2失效性质的鉴别8.2.3增长潜力的判别8.3大型整机可靠性鉴定的分步试验8.3.1整机分步试验的含义和条件8.3.2整机分步、整机整体试验时间与故障计数的关系8.3.3整机分步试验方案的优化组合8.4任务可靠度的鉴定试验方法8.4.1基本可靠性符合要求不能保证任务可靠性达标8.4.2任务可靠度的验证试验方案8.4.3成功率与基本可靠度同时验证的试验规则和失效计数方法8.4.4说明试验方案的示例第9章维修性理论模型和工程设计9.1引言9.2维修性参数及其相互关系9.2.1修复概率9.2.2维修密度9.2.3修复率9.2.4平均修复时间9.2.5平均维修延误时间因子9.2.6修复率为常数条件下的维修性参数9.3同时检修多个单元的维修性模型9.3.1同时检修多个失效单元的修复概率9.3.2同时检修多个失效单元的维修密度9.3.3同时检修多个失效单元的修复率9.3.4同时检修多个失效单元的平均修复时间9.3.5同时检修多个失效单元的平均维修延误时间因子9.3.6修复率为常数时同时检修多个失效单元的维修性参数9.4多单元等待检修的维修性模型9.4.1引言9.4.2建立反映动态维修过程的状态方程9.4.3多单元等待维修的通用模型9.4.4多个不同单元等待维修模型9.4.5多单元的平均维修延误时间因子的仿真计算9.5维修性系统设计9.5.1引言9.5.2维修性指标优化分配9.5.3机内检测设计9.5.4检测点优化设计9.5.5安装场所和设备外部可达性设计9.5.6预防维修对象的鉴别和预防维修的内容9.6维修性工程设计9.6.1引言9.6.2故障检测定位时间设计9.6.3拆卸更换安装时间设计9.6.4参数调整校核时间设计第10章备件保障理论模型和工程设计10.1电子和机电功能更换模块备件保障的基础概念10.2初始备件保障理论和配置优化的工程设计10.2.1初始备件保障概率模型10.2.2系统初始备件保障概率模型10.2.3系统初始备件保障的优化设计10.3备件平均保障概率的理论模型10.3.1引言10.3.2单个部件的备件平均保障概率模型10.3.3系统备件平均保障概率模型10.4平均备件延误时间模型10.4.1引言10.4.2部件平均备件延误时间10.4.3系统平均备件延误时间10.4.4现场与备件供应站两站点的平均备件延误时间10.4.5近距离备件库房与备件供应站两站点的平均备件延误时间10.4.6现场、备件库房与备件供应站三站点的平均备件延误时间10.4.7现场、中继站与备件供应站三站点的平均备件延误时间10.4.8检修设施有限的备件维修延误时间10.5消耗性备件的配置方案设计10.5.1引言10.5.2备件定期补充方式的平均备件延误时间10.5.3备件实时补充方式的平均备件延误时间10.5.4备件定数补充方式的平均备件延误时间10.6可修复备件的配置方案设计10.6.1引言10.6.2现行可修复备件保障概率模型的局限性10.6.3可修复备件的平均备件延误时间模型10.6.4可修复备件不同供应体制和不同补充方式下的平均备件延误时间模型10.7寿命周期备件保障的优化设计10.7.1寿命周期备件使用保障优化设计的目标和内容10.7.2寿命周期备件保障费用分析10.7.3系统备件保障方案的优化设计第11章战备完好率系列理论模型11.1战备完好率的基本概念11.2战备完好率的基本理论模型11.3整机与整机群体的战备完好率模型11.3.1整机就位维修的战备完好率模型11.3.2整机即时维修的战备完好率模型11.3.3任务持续时间或(和)再次出动时间不同的整机战备完好率模型11.3.4多机群体的战备完好率模型11.3.5多机群体系统中存在冗余单机的战备完好率模型11.4串联结构的系统战备完好率模型11.4.1串联结构的系统与组成单元的平均延误时间之间的相互关系11.4.2现场、备件供应站两站点体制的串联结构的系统战备完好率模型11.4.3近距离备件库、备件供应点两站点的串联系统战备完好率模型11.4.4现场、备件库房与备件供应站三站点体制的串联结构的系统战备完好率模型11.4.5现场、中继站、备件供应站三站点体制的串联结构的系统战备完好率模型11.5冗余结构的系统战备完好率模型11.5.1冗余结构中单元失效状态的分析11.5.2冗余结构的平均备件延误时间11.5.3冗余结构的平均维修延误时间11.5.4冗余结构的战备完好率模型11.6单元由串并联合成的串联系统战备完好率模型11.6.1最简串并联结构的失效状态模型11.6.2最简串并联结构各失效状态下的平均维修和备件延误时间模型11.6.3包含冗余结构作为等效串联单元的系统战备完好率近似模型11.7由复杂单元组成的系统战备完好率模型11.7.1功能层次之间战备完好率的综合11.7.2由复杂单元组成的串联结构的系统战备完好率模型11.7.3由复杂单元组成的冗余结构的系统战备完好率模型第12章战备完好率的工程设计12.1引言12.2同步进行任务可靠度和战备完好率设计12.3战备完好率和再次出动时间指标的论证12.4平均延误时间的分配12.5平均维修与备件延误时间的分配12.6更换模块划分与更换模块分级的权衡设计12.6.1基础更换模块划分与分级权衡设计的基本概念12.6.2不同基础更换模块的平均数量设计12.6.3维修能力和基础更换模块维修性设计12.7现场备件的优化配置12.8LRU转化SRU设计12.9战备完好率的设计步骤第13章能执行任务率和任务成功率模型13.1引言13.2任务成功率模型13.2.1任务成功率定义13.2.2任务成功率模型13.2.3停机检修的复杂系统任务成功率模型13.2.4联机检修的复杂系统任务成功率模型13.3能执行任务率的基础模型13.3.1能执行任务率的定义和它的适用性13.3.2能执行任务率的基础模型13.4能执行任务率的单一结构模型13.4.1单一串联结构的能执行任务率模型13.4.2单一并联结构的能执行任务率模型13.4.3单一表决结构的能执行任务率模型13.5能执行任务率的复杂结构模型13.5.1串联复杂结构的能执行任务率模型13.5.2并联复杂结构的能执行任务率模型13.5.3表决复杂结构的能执行任务率模型13.5.4旁待冷备表决复杂结构的能执行任务率模型13.5.5高层复杂结构能执行任务率模型第14章使用可用度的理论模型和设计技术14.1使用可用度的基本概念14.1.1引言14.1.2瞬态可用度和稳态可用度14.1.3停机检修使用可用度和联机检修使用可用度14.2使用可用度的基本参数14.2.1引言14.2.2平均预防维修时间14.2.3平均备件延误时间和平均维修延误时间14.2.4联机检修冗余结构的平均致命故障间隔时间参数14.3单一串联和单一冗余结构的使用可用度模型14.3.1单一串联和单一冗余结构的使用可用度的含义14.3.2单一串联结构的使用可用度模型14.3.3单一并联冗余结构的使用可用度模型14.3.4单一表决冗余结构的使用可用度模型14.4复杂结构的使用可用度模型14.4.1复杂结构的含义14.4.2复杂结构的稳态固有可用度的精确模型14.4.3复杂结构的稳态固有可用度的近似模型14.4.4复杂结构的使用可用度的近似模型14.5网络结构的使用可用度模型14.5.1网络结构的含义和定义14.5.2网络整体的使用可用度模型14.5.3节点脱网加权网络结构的使用可用度模型14.5.4计及链路容量的网络使用可用度模型14.6无人值守系统的使用可用度14.6.1引言14.6.2整机冗余体制的预防维修使用可用度14.6.3分机冗余体制的预防维修使用可用度参考文献
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开播时间:09月02日 10:30