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内容简介

　　《工程设计中可靠性验证、试验与分析》共分10章，包括当代视角的可靠性概念及可靠性设计，可靠性评估定义、次序统计入门，可靠性评价中的统计分布研究，参数估计技术概览，分布拟合检验，样例规模测定实验，加速寿命试验，设计验证的工程方法，似然估计（提高篇），对比设计。每章都有附录图表参考资料。

目录

译丛序言
译者序
前言
第1章当代视角的可靠性概念及可靠性设计
1.1什么是可靠性
1.2可靠性建模概述
1.3可靠性规划概述
1.4成功的可靠性规划努力成为可能
1.5可靠性增长管理
1.6练习
附录1FMEA/FMECA/DVP&R;

第2章可靠性评估定义、顺序统计入门
2.1可靠性指标
2.2F(t)的经验估计及其他可靠性指标：应用顺序统计
2.3截尾数据的处理
2.4练习
附录2μ的变形求导及秩估计理论

第3章可靠性评价中的统计分布概述
3.1简介
3.2正态分布
3.3对数正态分布
3.4指数分布
3.5威布尔分布
3.6极值分布（Gumbel分布）
3.7应用于可靠性分析的其他分布
3.8混合及竞争失效模型
3.9练习
附录3A背景
附录3B威布尔总体矩

第4章参数估计技术概述
4.1简介
4.2秩回归和概率绘图法
4.3极大似然估计
4.4正态及威布尔置信区间的仿真分析
4.5其他的估计方法
4.6估计方法选择的建议
4.7指数分布参数估计
4.8三参数威布尔分布
4.9练习
附录4A蒙特卡洛参数估计
附录4B参考图表

第5章分布拟合检验
5.1简介
5.2拟合优度检验方法
5.3练习
附录5K-S统计关键值

第6章试验样本量的确定
6.1确认/验证试验
6.2成功试验
6.3成败型试验
6.4指数试验计划公式
6.5威布尔试验规划
6.6尾检测
6.7故障检测
6.8其他管理上应考虑的内容
6.9小结
6.10练习
附录6A二项式分布
附录6B失效率p的贝叶斯估计
附录6C威布尔性能

第7章加速试验
7.1加速测试
7.2高加速寿命试验
7.3加速寿命试验
7.4物理模型的使用
7.5Minitab中评价寿命与应力关系的线性统计模型的使用
7.6小结
7.7练习
附录7AQ-Q图
附录7B多重截尾数据回归模型参数的极大似然估计

第8章设计验证的工程方法
8.1计算机辅助工程方法
8.2概率设计
8.3参数模型
8.4小结
8.5练习
附录8一阶可靠性设计方法

第9章似然估计（提高篇）
9.1极大似然点估计
9.2置信区间估计的极大似然方法
9.3练习
附录9A正态分布参数μ和σ的Wolynetz极大似然估计算法
附录9B证明：指数总试验时间T服从Γ（r,λ）

第10章对比设计
10.1基于概率或秩回归图比较法
10.2Q-Q图方法
10.3使用似然理论估计数据的差异
10.4近似F-差异检验—威布尔和指数分布
10.5小结
10.6练习

参考文献
参考软件

前言/序言

　　本书的写作风格延续了韦恩（Wayne）州立大学的一贯传统。韦恩州立大学数学专业教授B�盓pstein（1948～1960年）在指数分布和极值分布寿命模型研究方面做了大量的先驱工作。随后，Kapur和Lamberson（1977年）出版了一部知名度非常高的工程可靠性著作，尽管在这部著作中使用了已过时的线性估计方法，但该著作所描述的主要方法时至今日仍在业内被广泛应用。为延续这一传统，本书坚持从工业设计验证技术的实际经验中准确地获取内在的理论和实践方法。　　本书写作的动力来自于作者在美国汽车名城底特律长期的工作和生活经历，这一经历使得作者通过与汽车制造商和一级供应商之间的交流掌握了大量的实际经验。作者曾看到过工程设计人员在设计试验验证方案时由于缺乏必要的背景知识而对于如何确定试验项目茫然不知所措。本书正是基于此项需求，来为可靠性工程师提供一本应对上述挑战的参考书。　　本书可作为在校学生进行实际寿命数据分析的教材，也可作为专业的可靠性工程同行、相关应用领域的专家和顾问的参考书。本书的内容包括使用Microsoft Excel或MinitabTM统计计算软件分析的实例，同时，每章的后会有几个简单的练习题。选用Microsoft Excel进行数据分析是由于Microsoft Excel本身具有简单、普及的特点。对于小工业数据分析的快速性和简易性要求，MinitabTM也成了学校教学和世界500强公司的热门选择。本书并没有要求读者运用这些软件，将其列出只是为了展示高效的计算机产品的底层实现方法。与本书精神相一致的是，读者会发现本书没有列出查询正态概率的参考表，这是为了鼓励读者运用Excel或者其他类似软件的内置程序来查询这些数值。本书还举出了许多例子，这些例子能帮助读者去了解如何定位这些数值。　　本书中出现的一些特性和设计公式是独特的，如：　　1）在介绍章节中，给出了有关20世纪晚期和21世纪早期的现代可靠性思想概述，其中强调了对于故障的理解，着重指出了理解客户使用配置文件的重要性，并且强调了在产品设计过程中可靠性分配的重要性。尽管这一章节没有全面概述可靠性管理技术，但是确信读者会发现这部分内容的重要性。同时该章节还描述了运用可靠性规划中质量功能配置的方法，概述了FMEA/FMECA，并介绍了DVP&R;及其与FMEA的关系。　　2）本书利用MicrosoftR Excel电子表格和工具>解算器及目标搜索的非线性搜索程序。实际的电子表格与后台信息一起被复制，这些后台信息描述了程序的运行过程。本书描述了如何运用Excel来解决Fisher矩阵和可靠性矩阵的似然比估计。对于可靠性矩阵，本书详细介绍了如何运用大似然估计法来分析渐进性。　　3）MinitabTM可以用来分析可靠性矩阵的蒙特卡洛（Monte Carlo）区间估计。这一方法并不新颖，但是读者会发现很少有教材会给出这种情形下的蒙特卡洛实际运用方法。本书描述了如何在MinitabTM中运用简单宏来运行蒙特卡洛估计程序。　　4）在第2章和第6章的附录中，给出了秩估计的原理，描述了成功�彩О苁匝橹行⊙�本二项式置信界限的发展，还指出相关公式的不同，这些不同点从未被发表在其他文章中。同时，本书还证明了Kaplan�睲eier和Johnson公式的等价性，其中Kaplan�睲eier是包含改进型Kaplan�睲eier的乘积极限估计方法，Johnson公式是用来估计多样的截尾数据秩的方法。这一内容也从未出现在其他文献中。　　5）谨遵Abernethy的建议，运用逆秩回归法来评估某一概率图分布的参数。这一方法并不常见，然而，我们发现MinitabTM（版本13）采用了此种秩回归方法。　　6）本书全面并简洁地讨论了一种拟合优度方法，此方法运用R2统计回归来评估拟合度，介绍了如何从概率图的检验中辨别混合和竞争失效模式。针对可靠性模型的浴盆现象，本书还介绍了Tarum提出的混合分布形式的运用方法。　　7）第6章给出了改进型零故障试验的公式，这通常呈现在更多理论背景的条件下。本章还讨论了截尾试验方法，并详细描述了贝叶斯调整法，这一方法允许样本量减少1个。　　8）本书讨论了寿命�灿α�关系模型的加速寿命技术的运用，还讨论了快速识别设计缺陷的HALT/HASS的运用方法。对于加速寿命技术，我们讨论了如何运用MinitabTM的内置加速寿命测试程序来建立阿伦尼斯模型，并应用极大似然方法来评估阿伦尼斯模型的参数。　　9）本书试图通过计算机辅助工程技术为设计验证提供平衡，从而研究了有关有限元模型、概率设计等方法的应用。因此，读者可以了解到，未来的试验只会用于设计缺陷的确认而非检修。　　10）第10章描述了用于检测寿命数据差异和评估加速系数的分位数图的应用方法。　　本书对有关理论内容做出了修改，例如：在第3章中介绍了分布建模的基础，其中包括正态分位数改进型评估的Z变化的应用方法，这是为了给可靠性专业人员和学生提供相关背景知识及参考资料。第3章的附录中提供了许多更先进的资料，而有关似然估计的参考资料在第9章中给出。所有人都能从这本书中获得一些有用的内容，对于经验较少的读者，也能随着他们的进步从本书中获得更多的知识。　　后，要感谢所有对本书进行评阅的人，无论是正式的、非正式的还是匿名的。我向以下人员致敬：哈利戴维森公司的Dave Deepak、百特医疗用品有限公司的Yavuz Goktas博士、福特汽车公司的Ron Salzman、Rel科技公司的James McLinn，西密歇根大学的Leonard Lamberson、韦恩州立大学1999年秋季学期可靠性工程班的学生。　　Gary S�盬asserman

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