内容简介

性能退化可靠性建模与评估技术作为小子样、高可靠、长寿命产品可靠性设计、试验与评估的关键技术，是当前可靠性工程领域的研究重点和热点。本书结合工程实践，聚焦多性能退化、多阶段等系统运行特点，分析了系统校正行为、竞争失效、动态失效阈值对系统可靠性建模的影响，采用随机过程的基础理论和方法建立了系统退化过程模型，提出了相应的可靠性评估方法和敏感性分析方法，并给出了相关工程应用案例。

编辑推荐

本书结合工程实践，聚焦多性能退化、多阶段等系统运行特点，系统分析了系统校正行为、竞争失效、动态失效阈值对系统可靠性建模的影响。

作者简介

黄金波，湖北松滋人，北京理工大学管理学博土，现为中国人民解放军91776部队副研究员。主要从事可靠性工程、综合保障工程、试验评估等领域研究，获军队科技进步二等奖1项，三等奖6项，国家发明专利2项，软件著作权1项，发表学术论文30余篇。孔德景，山东縢州人，北京理工大学管理学博士，现为中国船舶重工集团公司第七一四研究所高级工程师，主要从事舰船装备质量与可靠性、试验评估、毁伤效能等领域研究，发表论文20余篇，SCI收录15篇。

前言

随着高新技术的不断发展和新材料、新工艺的不断应用，产品（或系统）的高集成化、高智能化以及复杂性日益增强，传统的基于失效（寿命）数据的可靠性评估方法在工程实践中面临着小子样、长寿命、失效少甚至无失效和复杂相关性等一系列新的现实难题。基于性能退化的可靠性建模与评估技术作为高可靠性和长寿命产品可靠性设计、试验与评估的关键技术，是当前可靠性工程领域的研究重点和热点。本书结合工程实践，考虑退化系统的运行特点和相关影响因素，基于监测收集的性能退化数据，开展系统退化过程可靠性建模和评估研究。本书共9章。第1章绪论，分析了系统退化可靠性建模研究现状和基本理论，给出了相关概念、常用概率分布和定理。第2章介绍了基于随机过程的系统退化可靠性基础模型，主要包括退化轨迹模型、分布函数模型、Poisson过程模型、Wiener过程模型、Gamma过程模型和逆高斯过程模型等。第3章至第7章分别针对多性能退化系统和多阶段系统，考虑动态阈值、校正行为、竞争失效的影响，建立了不同的系统退化模型，提出了相应的可靠性评估方法。其中，动态阈值主要包括线性阈值、区域阈值和随机阈值三种不同情形，基于Wiener扩散过程分别建立了系统退化模型，提出了相应的可靠性评估方法和相关指标的求解方法；针对可校正系统，依据经典的Kijima模型建立了两种退化模型，给出了基于首达时（FirstPassageTime，FPT）分布求解系统可靠性的新方法和基于偏微分方程的传统求解方法；对于多阶段系统，同时考虑系统校正行为，分别构建了确定型阈值和随机型阈值两种情形下系统退化数据模型和过程模型，通过可靠性评估结果比较分析，验证了阈值随机性对系统退化可靠性的影响规律；对于竞争失效系统，考虑外部冲击导致的系统突发失效（硬失效）和实时校正行为影响下的退化失效（软失效），针对两种不同的冲击失效模式，基于一般轨迹模型和Wiener过程分别构建了系统退化模型，给出了相应的可靠性评估方法。 第8章开展了基于一次一个（OneatA Time，OAT）和基于概率密度分布的系统退化可靠性评估敏感性分析。第9章开展了工程应用案例研究，在一定程度上验证了模型方法的正确性和适用性。本书内容主要来源于作者近年来的研究成果和公开发表的论文，同时参考或直接引用了国内外专家学者的有关著作和论文资料。本书得到了国家自然科学基金、军队预研基金等项目资助。在本书编写过程中，得到了北京理工大学崔利荣教授的悉心指导，以及沈静远副教授、刘宝亮副教授、张权副教授、高洪达博士的有益帮助，在此一并表示衷心感谢。鉴于作者水平有限，不妥和疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。作者2021年9月