电子设备可靠性工程
出版时间：2016年版
内容简介
可靠性与维修性是产品质量的决定因素，为提高我国机电产品的质量，在高校开设“电子设备可靠性工程”课程势在必行。
本书在介绍有关可靠性理论的基础上，吸收国内外有关先进技术，结合作者多年从事可靠性工程设计的教学、科研实践，形成了一套较适合于机械电子工程类专业的教学内容与体系。本书主要内容包括：可靠性数学基础、可靠性基本理论、维修性理论、机械可靠性设计、电子产品可靠性工程设计、可靠性试验与数据处理等。
本书可作为高等院校本科、研究生教材，还可供从事电子设备设计与研究的工程技术人员参考。
目 录
第1章 可靠性概论 1
1.1 可靠性的基本概念 1
1.1.1 可靠性的定义和学习本课程的目的 1
1.1.2 可靠性理论的研究领域 2
1.1.3 电子设备可靠性工程的特点 3
1.1.4 产品质量、费用与可靠性的关系 3
1.2 可靠性技术发展简介 4
1.3 电子设备可靠性与维修性的基本内容 6
1.3.1 可靠性工作的基本内容与特点 6
1.3.2 产品各阶段的可靠性工作 7
第2章 可靠性的主要数量特征 10
2.1 可靠性特征量 10
2.1.1 可靠度与不可靠度 10
2.1.2 失效概率密度函数 11
2.1.3 失效率 12
2.1.4 平均寿命 13
2.1.5 寿命方差和寿命均方差（标准差） 15
2.1.6 可靠寿命、中位寿命和特征寿命 16
2.2 产品可靠性指标之间的关系 16
2.3 电子设备产品失效率曲线和失效规律 17
2.3.1 典型的失效率曲线 17
2.3.2 机械产品常见的失效率曲线 18
2.4 电子设备常见的失效分布 19
2.4.1 正态型失效分布X~N(μ, σ) 19
2.4.2 对数正态失效分布 26
2.4.3 韦布尔型失效分布 27
2.4.4 指数型失效分布 33
2.5 可靠性计算中常用的概率分布 35
2.5.1 二项分布 35
2.5.2 泊松分布 35
2.5.3 χ2分布 36
2.5.4 t分布 38
习题 40
第3章 典型系统的可靠性分析 41
3.1 可靠性框图 41
3.2 串联系统的可靠性 43
3.3 并联系统的可靠性 45
3.3.1 纯并联系统 46
3.3.2 串并联系统 48
3.3.3 并串联系统 48
3.3.4 n中取k（表决）系统 51
3.3.5 非工作储备系统 53
3.4 网络系统 56
3.4.1 概述 56
3.4.2 状态枚举法（真值表法） 57
3.4.3 概率图法 58
3.4.4 路径枚举法 59
3.4.5 简化网络的方法 62
习题 66
第4章 可靠性预计与分配 68
4.1 可靠性预计的目的及分类 68
4.2 可靠性预计方法 69
4.2.1 系统可靠性预计的一般方法 69
4.2.2 电子、电气设备可靠性预计 71
4.2.3 机械产品特殊的可靠性预计方法 77
4.2.4 保证可靠性预计正确性的要求 79
4.2.5 研制阶段不同时期可靠性预计方法的选取 80
4.2.6 进行可靠性预计时的注意事项 80
4.3 可靠性分配 80
4.3.1 无约束条件的系统可靠性分配方法 81
4.3.2 有约束条件的系统可靠性分配方法 90
习题 93
第5章 可维修系统的可靠性 95
5.1 维修性的确定及指标的确定 95
5.1.1 维修性要求 95
5.1.2 维修性参数的选择 98
5.1.3 确定维修性指标 102
5.1.4 维修分布 103
5.1.5 可用度 103
5.2 马尔可夫随机过程 105
5.2.1 随机过程的基本概念 105
5.2.2 马尔可夫过程 106
5.3 维修系统的可靠性计算 107
5.3.1 单部件维修系统 107
5.3.2 串联维修系统 110
5.3.3 并联维修系统 114
习题 117
第6章 电子元器件的可靠性技术 118
6.1 元器件的使用可靠性控制 118
6.1.1 元器件使用可靠性与质量 118
6.1.2 元器件的使用质量管理 119
6.1.3 元器件选用分析评价和优选目录 123
6.1.4 元器件使用可靠性设计 126
6.1.5 军用元器件质量保证及其标准 127
6.2 元器件的降额设计与动态设计 128
6.2.1 降额设计的定义及基本原理 128
6.2.2 降额设计的基本原则 129
6.2.3 降额设计的内容 130
6.2.4 降额使用 132
6.2.5 降额设计应注意的问题 132
6.2.6 降额设计示例 133
6.2.7 动态设计 135
6.3 元器件的典型可靠性问题 136
6.3.1 栅氧的经时击穿（TDDB）效应 137
6.3.2 应力导致泄漏电流(SILC)效应 143
6.3.3 负偏置温度不稳定性(NBTI) 150
6.4 电子元器件的失效分析技术 155
6.4.1 失效分析的作用与意义 155
6.4.2 失效模式与失效机理 155
6.4.3 失效分析的一般程序 156
6.4.4 电子元器件失效分析技术 158
习题 164
第7章 电子设备可靠性设计技术 165
7.1 可靠性热设计 165
7.1.1 热设计基础 165
7.1.2 冷却方法的选择 171
7.1.3 电子设备的自然冷却 172
7.1.4 电子设备的强迫风冷 178
7.1.5 其他冷却方法 181
7.2 电磁防护设计 181
7.2.1 耦合方式 182
7.2.2 屏蔽原理 183
7.2.3 屏蔽效能计算 185
7.2.4 电屏蔽结构 187
7.2.5 低频磁屏蔽结构 188
7.2.6 滤波设计 190
7.2.7 接地设计 193
7.3 机械防振设计 194
7.3.1 振动与冲击对电子设备产生的危害 194
7.3.2 隔振设计 194
7.3.3 冲击隔离设计 197
7.3.4 阻尼减振技术 199
习题 200
第8章 电子设备失效分析技术 202
8.1 故障模式、影响及危害度分析（FMEA、FMECA） 202
8.1.1 概述 202
8.1.2 FMECA方法中的一些基本概念 203
8.1.3 FMECA的列表分析法 203
8.1.4 FMEA的矩阵分析法 209
8.1.5 FMEA和FMECA的评价 212
8.2 故障树分析法 212
8.2.1 故障树分析法的特点 212
8.2.2 故障树的应用 213
8.2.3 故障树中使用的符号 213
8.2.4 故障树的建立 216
8.2.5 故障树的定性分析 218
8.2.6 故障树的定量分析 221
8.3 潜在通路分析 222
8.3.1 概述 222
8.3.2 潜在通路的特点及产生原因 223
8.3.3 潜在通路的主要表现形式 223
8.3.4 潜在通路分析方法 225
8.3.5 潜在通路分析方法的特点 226
8.4 设备的故障诊断技术 227
8.4.1 故障诊断技术的内容 227
8.4.2 诊断信息的采集和处理技术 229
8.4.3 润滑油样分析 231
8.4.4 运行状态的监测 232
习题 232
第9章 机械零部件的可靠性设计 233
9.1 机械可靠性设计的基本特点 233
9.2 静态应力强度干涉模型 235
9.3 几种常用分布的可靠度计算 237
9.3.1 应力和强度均为正态分布时的可靠度计算 238
9.3.2 应力和强度均为对数正态分布的可靠度计算 239
9.3.3 应力和强度均为指数分布的可靠度计算 241
9.3.4 应力为指数（或正态）而强度为正态（或指数）分布时的可靠度计算 241
9.3.5 应力为正态分布，强度为韦布尔分布时的可靠度计算 243
9.3.6 强度和应力为任意分布时的可靠度图解计算法 244
9.3.7 用蒙特卡罗模拟法求可靠度 247
9.4 安全系数与可靠度 247
9.4.1 经典意义下的安全系数 247
9.4.2 可靠性意义下的安全系数 248
9.5 机械零件的可靠性设计 251
9.5.1 函数的数学期望与方差计算 251
9.5.2 机械零件的概率工程设计 255
习题 265
第10章 可靠性试验及数据处理 267
10.1 概述 267
10.2 可靠性抽样试验 268
10.2.1 两类错误及其风险 268
10.2.2 接收概率与抽样特性曲线 268
10.2.3 定时截尾寿命试验抽检方案 269
10.2.4 序贯寿命抽检方案 271
10.3 寿命试验设计 273
10.4 电子设备产品寿命试验的数据处理 275
10.4.1 指数分布寿命试验的数据处理 275
10.4.2 韦布尔分布寿命试验的数据处理 277
10.5 加速寿命试验 278
10.5.1 加速寿命试验的原理与类型 278
10.5.2 恒定应力加速寿命试验设计 279
10.5.3 加速寿命曲线与加速寿命方程 280
10.5.4 加速系数 281
10.5.5 加速寿命试验结果的数据处理 282
10.6 可靠性环境试验 282
10.6.1 环境试验的目的及分类 282
10.6.2 环境试验方法及检测 283
10.6.3 环境试验的顺序、操作程序和结果处理 285
10.7 可靠性筛选试验 286
10.7.1 筛选方法 286
10.7.2 筛选用典型环境应力及筛选度 287
10.7.3 筛选试验方案的拟定 287
10.8 可靠性增长试验 289
10.8.1 可靠性增长过程及其模型 289
10.8.2 可靠性增长试验方案（计划）的拟定 291
10.8.3 可靠性增长的监测 291
习题 291
附录 293
附表1 标准正态分布表 293
附表2 χ2分布的分位数表 296