目 录


第1章 机械零件可靠性设计 1
1.1 概述 1
1.2 机械结构可靠性的设计原理 2
1.2.1 应力-强度干涉模型及结构
可靠度简介 2
1.2.2 确定应力分布和强度分布的
主要方法 4
1.2.3 常用可靠度计算方法 11
1.2.4 零件结构疲劳可靠度计算 19
1.3 轴静强度的可靠性设计 27
1.3.1 传动轴的静强度可靠性设计 27
1.3.2 转轴的静强度可靠性设计 29
1.4 圆柱齿轮轮齿强度的可靠性
设计 32
1.4.1 齿面接触疲劳强度可靠性
设计 32
1.4.2 齿根弯曲疲劳强度可靠性
设计 36
1.5 滚动轴承的可靠性设计 39
1.5.1 滚动轴承的寿命计算 40
1.5.2 滚动轴承的可靠性模型 40
1.6 螺栓联接的可靠性设计 42
1.6.1 静载荷受拉松螺栓联接的
可靠性设计 42
1.6.2 静载荷紧螺栓联接的可靠性
设计 44
思考题与习题 50
第2章 机械系统可靠性应用 52
2.1 概述 52
2.2 数控机床应用场景及环境应力
识别 53
2.3 数控机床的FMECA 53
2.3.1 GMC2000A 龙门加工中心的
FMECA 54
2.3.2 机械系统基于元动作的故障
模式与故障原因分析 54
2.4 数控机床可靠性建模分析 58
2.4.1 基于故障失效数据的可靠性
建模分析 58
2.4.2 基于故障失效机理的可靠性
建模分析 59
2.5 数控机床的可靠性设计 60
2.6 机械产品制造过程的可靠性分析 61
2.6.1 机械零件的加工一致性 62
2.6.2 装配过程的可靠性建模分析
技术 64
2.6.3 数控机床装配过程的可靠性
分析举例 70
思考题与习题 74
第3章 软件可靠性设计 76
3.1 概述 76
3.1.1 软件可靠性 76
3.1.2 软件瀑布生命周期模型 77
3.1.3 基本概念 78
3.1.4 影响软件可靠性的因素 78
3.1.5 软件可靠性指标与参数 79
3.2 软件可靠性建模 80
3.2.1 简述 80
3.2.2 非齐次泊松过程模型 80
3.2.3 错误植入模型 85
3.3 软件可靠性要求的制定与分配 85
3.3.1 软件可靠性要求 85
3.3.2 软件可靠性分配方法 86
3.3.3 分配方法的比较 88
3.3.4 可靠性设计 88
3.3.5 Myers设计原则 89
3.3.6 需求阶段 89
3.3.7 软件设计 89
3.3.8 编码实现 90
3.3.9 健壮性设计 90
3.4 查错设计 90
3.4.1 被动式错误检测 90
3.4.2 主动式错误检测 91
3.5 纠错设计 91
3.6 容错设计 91
3.6.1 结构冗余 92
3.6.2 信息冗余 92
3.6.3 时间冗余 92
3.7 软件可靠性测试 93
3.7.1 软件可靠性测试与常规测试 93
3.7.2 构造操作概图 93
3.7.3 软件可靠性增长测试 93
3.7.4 软件可靠性验证测试 94
思考题与习题 97
第4章 维修性设计 98
4.1 概述 98
4.2 维修与维修性定义 99
4.2.1 维修 99
4.2.2 维修性 99
4.3 维修性指标 100
4.4 维修时间评价指标 101
4.4.1 平均修复时间 101
4.4.2 平均预防性维修时间 101
4.4.3 平均维修时间 102
4.4.4 平均维修间隔 102
4.5 产品可用性 102
4.5.1 固有可用性 102
4.5.2 实现可用性 103
4.5.3 使用可用性 103
4.6 维修性统计学模型 103
4.6.1 指数分布 104
4.6.2 正态分布 104
4.6.3 对数正态分布 105
4.7 维修性分配 106
4.8 维修性设计 108
4.8.1 影响产品可用性的因素 108
4.8.2 简化设计 109
4.8.3 可达性和可操作性设计 109
4.8.4 模块化设计 109
4.8.5 标准化和互换性设计 110
4.8.6 防差错设计 110
4.8.7 维修安全性设计 110
4.8.8 诊断测试设计 110
4.9 维修备件策略 111
4.9.1 备件分析 111
4.9.2 确定备件库存水平 111
4.9.3 备件管理 112
4.9.4 按经济订货量备件 112
4.9.5 按二八准则备件 112
4.9.6 按需备件 112
4.9.7 按订单备件 112
4.9.8 备件需求预测 113
4.9.9 磨损和退化情况 113
4.9.10 通过预防性维修提高
可靠性 115
4.9.11 通过现场数据预测部件量 116
思考题与习题 117
第5章 失效分析 119
5.1 概述 119
5.2 失效分析方法及流程 119
5.2.1 失效分析思路 119
5.2.2 失效分析方法 120
5.2.3 失效分析流程 120
5.3 常见失效模式及其机理 122
5.3.1 机械失效 122
5.3.2 电子失效 129
5.3.3 软件系统失效 132
5.3.4 表面涂覆失效 134
5.3.5 PCBA联通失效 135
5.3.6 机械连接失效 139
5.4 半导体器件的失效分析 140
5.4.1 初步电学测试 141
5.4.2 外观检查 141
5.4.3 物理分析 141
5.4.4 化学分析 141
5.4.5 其他分析方法 141
5.5 失效分析常用的仪器仪表 142
5.5.1 显微镜 142
5.5.2 无损检测仪器 142
5.5.3 物理分析仪器 142
5.5.4 电性能测试设备 143
5.5.5 其他辅助设备 143
思考题与习题 143
第6章 DFX设计及华为实践 144
6.1 概述 144
6.2 DFX在华为的应用 145
6.2.1 可环保性设计 145
6.2.2 可制造性设计和可装配性
设计 145
6.2.3 可测试性设计和可服务性
设计 145
6.2.4 可成本性设计 145
6.3 如何让客户对可靠性有感觉 145
6.3.1 理解客户DFX方面的挑战和
压力 146
6.3.2 DFX能力要比其他厂商有
数量级的竞争优势 147
6.4 华为产品的可靠性领先行业的
秘诀 147
6.4.1 高端客户有需求，产品有
规模 147
6.4.2 华为特别有