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内容简介

　　《可靠性设计》分为上下两篇，主要介绍了可靠性设计的指导思想、理论依据和实施方法及其案例。上篇为可靠性定量设计，包括可靠性建模、预计、分配、FMEA、FTA等内容，其主要目的是向读者介绍可靠性定量活动中*常用的技术和方法，在第9章中，用案例演示了产品定量可靠性设计的过程。下篇是可靠性定性设计，包括可靠性设计准则的制定与实施、元器件选择与应用、元器件的主要失效模式及其预防、降额设计、防静电、防闩锁、防浪涌、热设计、电磁兼容设计、容差与漂移设计、三防设计、容错设计、潜在通路分析、软件可靠性设计等。为了避免读者实施定量可靠性设计时烦琐的数学计算，《可靠性设计》还介绍了可靠性定量设计的计算机辅助工具。为了给企业读者提供一套质量可靠性的提升路径，《可靠性设计》最后一章介绍了质量可靠性整体解决方案（TSQ）的原理与实施案例，以供读者参考。
　　《可靠性设计》适用于产品设计和生产的相关人员，特别是一线的工程技术人员和品质人员使用，也可供高校教师、研究生参考，或作为培训教材使用。

目录

上篇 定 量 设 计

第1章 概述 （2）
1．1 DfR的概念与发展 （2）
1．1．1 DfR的历史 （2）
1．1．2 可靠性1．0与2．0的核心特征 （5）
1．1．3 DfR、TSQ与可靠性3．0 （6）
1．1．4 DfR的收益 （9）
1．2 DfR关键流程 （11）
1．2．1 识别阶段 （11）
1．2．2 设计阶段 （13）
1．2．3 分析阶段 （14）
1．2．4 验证阶段 （16）
1．2．5 确认阶段 （17）
1．2．6 控制阶段 （17）
1．3 DfR的实施原则 （18）
1．3．1 DfR不是单独的活动 （18）
1．3．2 要充分估计现有的技术水平 （19）
1．3．3 准确掌握产品在运输、储存及使用中所遇到的环境和所处的状态 （19）
1．3．4 可制造性设计是可靠性设计的重要内容 （20）
1．3．5 可靠性定量活动应贯彻产品的研究和设计的始终 （21）
1．3．6 重视和加强设计阶段的可靠性管理 （21）
1．3．7 可靠性设计技术与管理同等重要 （22）
1．4 DfR的计算机实现 （23）
1．5 DfR的评估 （24）
1．5．1 利用IEEE 1624评估 （24）
1．5．2 利用AIAG计分评估法 （28）
1．6 本书的编排 （29）
参考文献 （30）
第2章 产品可靠性表征与寿命分布 （31）
2．1 产品的可靠性定义 （31）
2．1．1 规定的任务和功能 （32）
2．1．2 确定环境和使用条件 （32）
2．1．3 工作状态和任务时间 （32）
2．2 产品的可靠性指标 （32）
2．2．1 常用的可靠性指标 （33）
2．2．2 产品的寿命特征量 （35）
2．3 可靠性指标间的相互关系 （38）
2．4 产品的寿命分布 （40）
2．4．1 指数分布 （41）
2．4．2 正态分布 （42）
2．4．3 对数正态分布 （43）
2．4．4 威布尔（Weibull）分布 （43）
2．4．5 B10寿命 （44）
2．5 浴盆曲线与失效率等级 （45）
2．5．1 失效率的单位 （46）
2．5．2 失效率的等级 （47）
2．6 维修度与有效度 （47）
参考文献 （49）
第3章 可靠性模型的建立 （50）
3．1 可靠性模型的作用与组成 （50）
3．2 基本可靠性模型和任务可靠性模型 （51）
3．2．1 基本可靠性模型 （51）
3．2．2 任务可靠性模型 （52）
3．2．3 基本可靠性与任务可靠性的区别和关系 （53）
3．2．4 基本可靠性和任务可靠性的权衡 （54）
3．3 系统可靠性模型 （54）
3．3．1 系统可靠性模型概述 （54）
3．3．2 串联系统 （55）
3．3．3 并联系统 （55）
3．3．4 循环工作的可靠性模型 （56）
3．3．5 表决系统（n中取r系统） （57）
3．3．6 温储备系统 （57）
3．3．7 串联、并联系统可靠性的计算 （58）
3．3．8 冷储备系统 （59）
3．3．9 网络系统 （61）
3．3．10 共因故障模型 （63）
3．3．11 均分负载系统 （66）
3．3．12 储存可靠性模型 （67）
3．4 建立可靠性模型的程序和原则 （69）
3．4．1 建立程序 （69）
3．4．2 应用示例 （75）
3．4．3 可靠性建模工作的注意事项 （77）
参考文献 （78）
第4章 可靠性预计 （79）
4．1 可靠性预计的意义和作用 （79）
4．1．1 可靠性预计的意义 （79）
4．1．2 可靠性预计的作用 （80）
4．2 可靠性预计的主要方法 （81）
4．2．1 基于数理统计可靠性预计法 （81）
4．2．2 失效物理分析法 （81）
4．2．3 相似预计法 （82）
4．2．4 相似复杂性法 （82）
4．2．5 功能预计法 （82）
4．2．6 上、下限法 （83）
4．3 可靠性预计标准的发展及其主要分类 （83）
4．4 可靠性预计一般程序 （87）
4．5 计数法可靠性预计 （88）
4．5．1 元器件计数法可靠性预计所需信息及方法 （88）
4．5．2 计数法用的数据表 （90）
4．5．3 预计示例 （91）
4．6 应力分析法可靠性预计 （96）
4．6．1 应力分析法的应用范围 （96）
4．6．2 电子设备可靠性预计示例 （96）
4．7 失效物理分析法的模型与应用 （106）
4．7．1 概述 （106）
4．7．2 失效物理模型示例 （107）
4．7．3 失效物理分析法应用示例 （109）
参考文献 （112）
第5章 可靠性分配 （114）
5．1 可靠性分配的目的和作用 （114）
5．2 可靠性分配考虑的因素 （114）
5．3 可靠性分配的原理和准则 （115）
5．4 可靠性分配的参数 （116）
5．5 可靠性分配的层次 （116）
5．6 可靠性分配的一般方法 （117）
5．6．1 等分配法 （117）
5．6．2 考虑重要度和复杂度的分配法（AGREE分配法） （117）
5．6．3 ARINC分配法 （118）
5．6．4 评分分配法（目标可行性法） （119）
5．6．5 比例组合分配法 （122）
5．6．6 最少工作量法（可靠度再分配法） （124）
5．6．7 直接寻查法 （126）
5．6．8 拉格朗日乘数法 （126）
5．6．9 基于遗传算法的可靠性分配方法 （128）
5．7 进行可靠性分配时的注意事项 （131）
参考文献 （131）
第6章 故障模式、影响及危害性分析（FMECA） （132）
6．1 FMECA有关概念 （132）
6．2 FMECA相关标准及应用 （133）
6．2．1 美国FMECA相关标准 （133）
6．2．2 欧洲等地区的FMECA标准 （134）
6．2．3 汽车行业等民用FMECA标准 （134）
6．2．4 国内FMECA标准 （135）
6．2．5 几个重要的FMECA标准介绍 （136）
6．2．6 FMECA技术应用现状 （138）
6．3 FMECA的作用 （140）
6．3．1 FMECA在可靠性分析中的应用 （140）
6．3．2 FMECA在维修性分析中的应用 （141）
6．3．3 FMECA在安全性分析中的应用 （141）
6．3．4 FMECA在测试性分析中的应用 （142）
6．3．5 FMECA在保障性分析中的应用 （143）
6．4 FMECA的实施要求 （144）
6．5 FMECA的工作内容及方法应用 （145）
6．5．1 FMECA的工作内容 （145）
6．5．2 FMECA方法应用 （145）
6．5．3 功能及硬件FMECA （147）
6．5．4 软件FMECA （150）
6．5．5 损坏模式及影响分析DMEA （151）
6．5．6 过程FMECA （153）
6．6 FMECA计划及流程 （154）
6．6．1 FMECA工作计划流程 （154）
参考文献 （160）
第7章 故障树分析 （161）
7．1 分析的概念 （161）
7．2 FTA方法基础 （162）
7．2．1 FTA分析中的标准符号 （162）
7．2．2 布尔代数运算法则 （164）
7．2．3 可靠性框图与FTA （165）
7．2．4 最小路集和最小割集 （165）
7．2．5 共同原因故障 （166）
7．2．6 结构重要度 （167）
7．2．7 概率重要度 （168）
7．3 故障树的一般方法 （169）
7．3．1 概述 （169）
7．3．2 故障树的建造和简化 （169）
7．3．3 定性分析――求最小割集 （171）
7．3．4 定量分析――计算顶事件发生的概率和重要度 （172）
7．4 故障树分析应用实例 （176）
7．4．1 压力罐系统建树过程 （176）
7．4．2 压力罐系统的故障树规范化和模块分解 （183）
7．4．3 压力罐系统故障树定性分析及其应用 （183）
7．4．4 压力罐系统的故障树定量分析 （186）
参考文献 （187）
第8章 可靠性定量设计工具 （188）
8．1 概述 （188）
8．2 基本可靠性预计 （189）
8．2．1 功能概述 （189）
8．2．2 可靠性预计 （190）
8．2．3 不同设计方案的可靠性仿真 （195）
8．3 任务可靠性预计（可靠性框图分析） （196）
8．3．1 功能概述 （196）
8．3．2 RBD的建立 （198）
8．3．3 RBD节点与产品的关联 （201）
8．3．4 RBD图形中多功能设备的设置 （202）
8．3．5 RBD图分析与计算 （203）
8．3．6 RBD图形和报表输出 （205）
8．4 可靠性分配 （205）
8．4．1 功能介绍 （205）
8．4．2 可靠性分配 （208）
8．4．3 可靠性分配结果的调整与验证 （209）
8．4．4 报表输出 （210）
8．5 故障模式、影响及危害性分析程序 （210）
8．5．1 功能简介 （210）
8．5．2 FMECA基础数据预定义 （211）
8．5．3 自定义FMECA分析类型 （211）
8．5．4 FMECA检查 （213）
8．5．5 定量计算 （214）
8．5．6 FMECA报表输出 （214）
8．5．7 查看影响关系图 （216）
8．5．8 转为故障树 （216）
8．5．9 合并低层次数据 （216）
8．6 故障树分析程序 （217）
8．6．1 功能介绍 （217）
8．6．2 故障树记录管理 （217）
8．6．3 事件管理 （219）
8．6．4 故障树符号 （220）
8．6．5 故障树的建立 （222）
8．6．6 故障树分析、计算 （223）
8．6．7 故障树图形和报表输出 （224）
8．7 可靠性评估工具 （225）
8．7．1 功能介绍 （225）
8．7．2 评估图记录管理与图形编辑 （225）
8．7．3 试验数据管理 （226）
8．7．4 可靠性评估计算 （226）
参考文献 （228）
第9章 可靠性定量设计流程与案例 （229）
9．1 可靠性定量设计流程 （229）
9．2 可靠性定量设计案例 （230）
9．2．1 企划与可靠性指标 （230）
9．2．2 产品认知 （230）
9．2．3 可靠性指标的分配 （231）
9．2．4 可靠性指标的预计 （232）
9．2．5 设计实现 （233）
9．2．6 FMEA （236）
9．2．7 FTA （242）
9．2．8 现场数据分析 （244）
参考文献 （244）
下篇 定 性 设 计

第10章 可靠性设计准则的制定与实施 （248）
10．1 可靠性设计准则的内涵 （248）
10．1．1 可靠性设计准则的定义 （248）
10．1．2 可靠性设计准则的作用 （249）
10．2 建立可靠性设计准则的步骤 （250）
10．3 可靠性设计准则制定中应注意的事项 （254）
10．3．1 处理好简化设计与“三化”的关系 （254）
10．3．2 设法消除降额设计中的“不愿”与“不会” （255）
10．3．3 处理好容差设计中的长期稳定性与短期稳定性 （255）
10．3．4 切合实际的热设计就是好的热设计 （256）
10．3．5 静电防护的误区 （257）
10．3．6 软件可靠性设计是产品可靠性准则的重要内容 （258）
10．3．7 冗余设计的应用限制 （259）
10．3．8 潜在通路分析需引起注意 （260）
10．3．9 非电子产品更需要可靠性设计准则 （261）
参考文献 （262）
第11章 元器件的选择与应用 （263）
11．1 元器件选择的基本要求 （263）
11．2 质量等级的选择 （266）
11．2．1 元器件质量等级的定义 （266）
11．2．2 国产电子元器件的质量等级 （266）
11．2．3 进口电子元器件的质量等级 （277）
11．2．4 元器件质量等级选择原则 （278）
11．3 封装结构的选择 （279）
11．4 元器件的合理选用 （281）
11．4．1 分立半导体器件的选用 （281）
11．4．2 集成电路的选用 （285）
11．4．3 电阻器与电位器的选用 （289）
11．4．4 电容器的选用 （293）
11．4．5 电感器的选用 （299）
11．4．6 继电器的选用 （299）
11．4．7 接插件的选用 （303）
11．4．8 电缆的应用注意点 （305）
参考文献 （306）
第12章 元器件的主要失效模式及其预防 （307）
12．1 元器件的失效物理模型 （307）
12．2 电子元件的主要失效模式及预防 （308）
12．2．1 电阻器 （308）
12．2．2 电容器 （309）
12．2．3 电感器 （312）
12．2．4 变压器 （313）
12．2．5 传感器和敏感元件 （315）
12．2．6 开关 （316）
12．2．7 继电器 （316）
12．2．8 熔断器 （320）
12．2．9 接插件 （321）
12．3 半导体分立器件的主要失效模式及其预防 （322）
12．3．1 分立器件的主要失效模式及预防 （322）
12．4 集成电路的主要失效模式及其预防 （323）
12．4．1 集成电路的分类 （323）
12．4．2 主要失效模式及其预防 （325）
12．4．3 集成电路的选用 （326）
12．5 晶振的主要失效模式及其预防 （327）
12．5．1 晶振的类型与主要参数 （327）
12．5．2 晶振的主要失效模式及其预防 （329）
12．6 光电子器件的主要失效模式及其预防 （330）
12．6．1 激光器 （330）
12．6．2 光电耦合器 （332）
12．6．3 光电显示器件 （333）
参考文献 （337）
第13章 降额设计 （338）
13．1 降额设计的定义与合理应用 （338）
13．1．1 降额的有关定义 （338）
13．1．2 降额等级 （338）
13．1．3 降额等级的选择 （339）
13．1．4 应用降额技术应注意的问题 （341）
13．2 降额设计的理论依据 （342）
13．2．1 阿列尼乌斯方程 （342）
13．2．2 电应力降额的逆幂率法则 （343）
13．3 降额系数的确定 （343）
13．3．1 数学模型及?b-S-T关系图 （344）
13．3．2 降额曲线 （344）
13．3．3 降额图 （345）
13．3．4 降额因子 （347）
参考文献 （353）
第14章 潮湿敏感器件的防护与管理 （354）
14．1 潮湿敏感器件的基础知识 （354）
14．1．1 潮湿敏感器件防护与管理的紧迫性 （354）
14．1．2 潮湿敏感器件的国际标准 （355）
14．1．3 潮湿敏感器件的等级划分 （356）
14．1．4 潮湿敏感器件的包装信息 （357）
14．2 潮湿敏感器件控制不当产生的潜在危害 （358）
14．2．1 导致潮湿敏感器件失效的因素 （358）
14．2．2 潮湿敏感器件产生危害的机理 （358）
14．2．3 潮湿敏感器件危害的表现形式 （359）
14．3 MSD器件的烘烤方法 （359）
14．3．1 烘烤条件 （359）
14．3．2 烘烤流程及记录 （361）
14．3．3 烘烤方法 （362）
14．3．4 注意事项 （362）
14．4 MSD潮湿敏感器件的管理 （363）
14．4．1 进货及库存管理 （364）
14．4．2 生产管理 （365）
14．4．3 返工/返修管理 （366）
14．4．4 过程控制 （366）
14．5 PCB存储及烘烤 （367）
14．5．1 仓储条件要求 （367）
14．5．2 存储期规定 （367）
14．5．3 取板和运输要求 （368）
14．5．4 PCB上线前的检查和处理 （368）
14．5．5 生产过程中停留时间的规定 （369）
14．5．6 OSP板的使用要求 （369）
14．5．7 PCBA存储与烘烤 （370）
14．6 案例 （370）
14．6．1 案例简述 （370）
14．6．2 问题描述 （371）
14．6．3 故障确认 （371）
14．6．4 故障分析 （371）
14．6．5 解决方案 （376）
参考文献 （376）
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