產品閾值的變化直接影響產品的性能和質量評價，本書提出漸變閾值的概念，詳細闡述了閾值的漸變特性和競爭失效機理，給出了沖擊閾值與性能退化閾值之間的數學關系。充分利用產品監測的退化數據，同時豐富現有的沖擊類型，開展了漸變閾值下機械產品競爭失效的可靠性評估方法研究，解決了傳統閾值為固定值或離散型分段函數下對產品可靠性高估的問題，進一步完善了產品可靠性評估理論體系。
本書適合作為高校碩士研究生和博士研究生的專業教材，也可作為相關專業科研工作者的技術參考書。
第1章緒論1
1.1研究背景與意義1
1.2國內外研究現狀2
1.2.1基于退化量分布可靠性的發展及研究現狀2
1.2.2基于退化軌跡可靠性的發展及研究現狀3
1.2.3基于隨機過程的發展及研究現狀4
1.2.4基于競爭失效的可靠性發展及研究現狀5
1.2.5國內外研究中存在的主要問題7
1.3主要研究內容9
第2章性能退化理論及試驗數據處理12
2.1概述12
2.2性能退化12
2.2.1失效模式分析14
2.2.2退化數據16
2.2.3退化量的統計模型18
2.2.4退化失效模型19
2.3性能退化試驗20
2.3.1退化量選取與數據結構21
2.3.2常應力退化試驗22
2.3.3加速退化試驗22
2.3.4加速退化因子23
2.3.5加速退化方程模型23
2.4基于性能退化數據的變閾值分析方法與參數估計24
2.4.1基于性能退化數據的變閾值分析方法24
2.4.2常見的待估計參數與估計方法25
2.5基于最大似然法的隨機過程模型參數估計26
2.5.1維納過程相關參數的最大似然估計27
2.5.2伽馬過程參數的最大似然估計28
2.6基于矩估計法的退化軌跡模型參數估計30
2.6.1矩估計法介紹30
2.6.2退化軌跡模型參數的矩估計31
2.7基于最小二乘法的退化軌跡模型參數估計33
2.7.1實例背景簡介35
2.7.2基于隨機過程模型的可靠度仿真分析36
2.7.3基于退化軌跡模型可靠度仿真分析37
2.7.4仿真結果對比39
2.8本章小結40
第3章單性能參數退化的可靠性設計41
3.1概述41
3.2基于退化量分布的可靠性建模42
3.2.1正態型退化分布模型42
3.2.2威布爾型退化分布模型44
3.3基于退化軌跡的可靠性建模46
3.4基于隨機過程的可靠性建模49
3.5算例分析51
3.5.1基于退化量分布的可靠性算例51
3.5.2基于退化軌跡的可靠性算例54
3.5.3基于隨機過程的可靠性算例57
3.6競爭失效可靠性分析59
3.6.1突發失效模型59
3.6.2退化失效模型59
3.6.3競爭失效模型60
3.7模型參數估計61
3.7.1突發失效模型64
3.7.2退化失效模型66
3.7.3競爭失效模型66
3.8本章小結69
第4章多性能參數退化的競爭失效分析71
4.1概述71
4.2基于多元退化分布模型72
4.3基于多元Gamma隨機過程模型75
4.4算例分析77
4.4.1基于多元正態分布模型的實例分析78
4.4.2基于多元Gamma隨機過程模型的實例分析82
4.5本章小結83
第5章基于剛度退化的刀架振動傳遞路徑系統可靠性84
5.1動力伺服刀架振動傳遞路徑系統模型建立84
5.1.1振動傳遞路徑理論和基礎84
5.1.2動力伺服刀架振動傳遞路徑模型建立85
5.2剛度退化理論與退化模型的建立87
5.2.1剛度累積損傷理論與基礎87
5.2.2退化模型的建立88
5.3考慮剛度退化的振動傳遞路徑系統模型建立89
5.4隨機有限元法求解系統傳遞可靠度90
5.4.1隨機結構特征值分析的隨機有限元法90
5.4.2系統可靠性分析92
5.4.3可靠度數值計算93
5.5蒙特卡洛法驗證分析94
5.5.1蒙特卡洛法可靠度數值計算95
5.5.2對比驗證分析95
5.6本章小結96
第6章刀架振動傳遞路徑系統的穩健優化設計98
6.1可靠性靈敏度概述98
6.2可靠性靈敏度分析常用方法99
6.2.1基于二階矩技術的可靠性靈敏度分析100
6.2.2基于Monte Carlo法的可靠性靈敏度分析103
6.3系統可靠性靈敏度分析105
6.4穩健優化設計概述109
6.5穩健優化設計方法110
6.5.1設計變量的選取111
6.5.2目標函數的確定111
6.5.3約束條件的確定113
6.5.4構建數學模型113
6.6基于頻率變化和時變的靈敏度優化設計114
6.7結果分析116
6.8本章小結117
第7章考慮突發失效閾值變化的產品可靠性設計119
7.1概述119
7.2沖擊模型120
7.2.1極值沖擊模型120
7.2.2運行沖擊模型120
7.2.3δ沖擊模型121
7.3兩種失效模式下產品的可靠性分析122
7.3.1性能退化失效模型122
7.3.2突發失效模型123
7.4極值沖擊和運行沖擊下產品的可靠度124
7.4.1極值沖擊下的可靠度124
7.4.2運行沖擊下的可靠度126
7.5基于兩種沖擊模型的算例分析127
7.5.1基于極值沖擊的產品可靠性分析128
7.5.2基于運行沖擊的產品可靠性分析129
7.6考慮突發失效閾值離散變化的可靠性分析130
7.6.1外界沖擊載荷的多樣性分析130
7.6.2突發失效模型131
7.6.3產品可靠性建模132
7.7考慮突發失效閾值連續變化的可靠性分析133
7.7.1突發失效模型133
7.7.2產品可靠性建模134
7.8算例分析136
7.8.1突發失效閾值離散變化下的可靠性分析137
7.8.2突發失效閾值連續變化下的可靠性分析138
7.9本章小結140
第8章考慮沖擊載荷大小和時間間隔的產品可靠性設計141
8.1概述141
8.2外界沖擊載荷的描述141
8.2.1外界沖擊載荷大小的描述141
8.2.2外界沖擊載荷時間間隔的描述142
8.3不考慮沖擊時間間隔下產品可靠性模型143
8.3.1系統描述143
8.3.2突發失效模型144
8.3.3性能退化失效模型144
8.3.4產品可靠性建模145
8.4考慮沖擊時間間隔下的產品可靠性模型147
8.4.1突發失效模型147
8.4.2產品可靠性建模147
8.5實例分析148
8.6本章小結150
第9章基于退化軌跡和隨機過程的變失效閾值可靠性設計152
9.1概述152
9.2系統描述與模型建立154
9.2.1基于極值沖擊損傷的競爭失效模型154
9.2.2考慮密集沖擊的delta沖擊的競爭失效模型156
9.3復雜沖擊過程下產品可靠度分析模型推導157
9.3.1基于極值沖擊損傷的競爭失效模型推導157
9.3.2考慮密集沖擊的delta沖擊競爭失效模型推導163
9.4算例分析168
9.4.1算例背景介紹168
9.4.2算例結果分析169
9.5系統描述與產品失效過程分析173
9.5.1系統描述173
9.5.2基于隨機過程模型的失效模型分析173
9.6基于隨機過程模型的三階段可靠度分析模型建立176
9.7數值算例與仿真179
9.8本章小結186
第10章結論與展望187
10.1結論187
10.2展望189
參考文獻191
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