描述
开 本: 16开纸 张: 铜版纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787516516881
内容简介
本书主要从航空装备任务可靠性工作需求出发,介绍任务可靠性设计与验证基础理论、关键技术方法及典型案例。全书共分7章,其中,第1章介绍任务可靠性基本内涵及国内外相关研究进展,第2章介绍任务可靠性设计与验证技术的理论基础、实现原理与工作流程,第3章介绍一种数字化环境下基于功能模型的任务可靠性设计分析方法,
第4~第6章重点介绍针对工程中3类复杂系统的任务可靠性建模方法,包括动态可重构航电系统的任务可靠性建模与评估方法、复杂机电系统的任务可靠性建模与评估方法、多阶段系统任务可靠性建模与评估方法,第7章介绍一种基于运行场景的任务可靠性试验验证方法。
本书可为可靠性相关领域研究人员、系统设计人员、可靠性工作人员以及大学院校可靠性工程相关专业研究生提供参考和借鉴。
目 录
第1章绪论.……………………………………………………(1)
1.1可靠性的基本概念.………………………………………(1)
1.1.1任务可靠性与基本可靠性.………………………………(1)
1.1.2可靠性的的常用度量参数.……………………………(2)
1.1.3可靠性工程.……………………………………………(3)
1.2航空装备可靠性工程的现状及问题.……………………………(4)
1.2.1航空装备可靠性工程的发展.……………………………………(4)
1.2.2存在的主要问题及原因分析.……………………………………(5)
1.3国外可靠性工程技术的发展趋势.………………………………(6)
1.4开展系统任务可靠性设计与验证技术研究的意义………………………(10)
1.4.1开展任务可靠性技术研究的必要性.……………………………(10)
1.4.2系统任务可靠性设计与验证技术的难点.…………………………(12)
1.4.3全书的组织和结构.……………………………………………(13)
第2章系统任务可靠性设计与验证工作的理论基础………………………(14)
2.1可靠性工作的理论基础.…………………………………………(14)
2.1.1故障的演化过程.………………………………………(14)
2.1.2产品故障与产品全寿命周期三个“偏离”的关系…………………(16)
2.1.3设计裕度可作为可靠性的工程设计目标.…………………………(18)
2.1.4裕度设计是各种可靠性技术方法的基础理论……………………(21)
2.2系统任务可靠性设计与验证技术原理.…………………………(22)
2.2.1系统工程的基本概念.……………………………………………(22)
2.2.2国外基于系统工程的安全性、可靠性工作思路……………………(24)
2.2.3任务可靠性技术原理.……………………………………………(30)
2.3系统级的任务可靠性设计与验证工作流程……………………………(40)
2.3.1任务可靠性设计与验证工作基本原则.……………………………(40)
2.3.2系统级任务可靠性设计与验证工作过程.…………………………(40)
2.3.3MBSE与任务可靠性设计与验证工作的融合…………………(43)
…
前 言
可靠性是装备产品的固有设计属性,其与产品功能/性能设计的相似之处在于:均需要经过系统策划,并开展一系列设计与验证工程活动,从而达成设计目标。但与此同时,可靠性又属于一种跟时间紧密相关的隐性设计特性,它不像产品功能/性能那样可在设计完成后直接进行显性测量,只能通过后期的试验和使用过程才能显示出来;而且,可靠性作为表征产品是否易发故障的特性,其牵涉因素非常多,可以说涉及到产品设计、制造、使用等所有生命周期过程。因此,在某种程度上,产品的可靠性设计又比功能、性能等显性特性的设计更加困难。尽管通过多年的努力,我国目前已经建立了较为严密的可靠性的技术体系和工作体系,但可靠性的理论和方法仍然在不断发展和完善中。
基本可靠性、任务可靠性是产品可靠性的“一体两面”,前者表征产品对维修资源的要求,后者表征产品完成任务的能力,两者都是产品可靠性设计应实现的主要目标。其中,基本可靠性相关的设计与验证技术基本成熟,但任务可靠性的工程设计及验证迄今并没有公认成熟的技术方法,主要原因在于:任务可靠性与装备的任务剖面、功能要求、状态模式、系统构型等紧密关联,随着技术的不断进步,装备及机载系统的内外部接口交联关系较为复杂,系统运行状态繁多,要对其全面分析十分困难。此外,任务可靠性是对系统多种特性的综合反映,它不仅与系统固有的功能及物理设计构型相关,而且与测试性、维修性以及使用和维修保障方案等诸多要素相关,要将这些因素完全考虑进去,殊非易事;另外,由于关注的目标不同,基本可靠性适用的一些技术方法对任务可靠性并不完全适用。目前的型号研制过程中,可靠性工作几乎都以基本可靠性要求作为设计和考核目标,而任务可靠性至多在此基础上开展复核复算,其验证评价也是后期依靠外场使用数据进行评估。实际上,研制装备终的目的是要有效地完成任务,尤其是近些年我军装备对实战化任务能力的要求越来越高,从任务可靠性的角度重新勾画和思考可靠性工作,不仅是弥补现有可靠性技术体系的需要,也是提升装备任务能力和使用效能的迫切需求。因此,装备的任务可靠性设计及验证技术是可靠性领域亟待突破的技术难点。
笔者结合多年来可靠性领域从事研究和型号工作的体会,觉得要突破任务可靠性的设计和验证技术,可能要在可靠性的基础理论、方法架构和技术路径等方面进行系统性创新。首先,到底什么是可靠性的基础理论和方法,目前在业界仍然莫衷一是,缺乏坚实的理论指导应该说是造成型号可靠性工作不落地的深刻原因之一,因此必须首先突破面向任务可靠性的系统设计理论和思路?另外,任务可靠性的源头是装备的任务、功能需求,那么任务可靠性的设计必然是自顶向下的正向设计过程,这与基本可靠性工作逻辑是有显著差异的,那么依托系统工程理论,与装备的正向设计过程进行融合是必然的选择?后,任务可靠性涉及的对象层次、影响要素、工作项目以及支撑技术手段等异常繁多和复杂,因此任务可靠性工作的推动要植根于其他学科技术的发展,例如目前型号中广泛应用的信息化和数字化设计等手段,应该说为任务可靠性技术的研究突破和工程应用提供了很好的支撑。笔者对上述所及方面的思考,在本书中均有较为系统、详细的论述。本书可以为可靠性相关领域研究人员、系统设计人员、可靠性工作人员以及大学院校可靠性工程相关专业研究生提供参考和借鉴。
全书共分7章。第1章主要对任务可靠性的基本内涵、任务可靠性设计及验证存在的困难以及国外相关研究进展情况等进行概述。第2章介绍开展系统任务可靠性设计与验证工作的相关理论基础,提出了基于裕度的可靠性工程设计要求及其相应的可靠性设计验证基本思路。第3章主要针对传统任务可靠性基于故障逻辑的设计分析存在的问题,提出一种基于功能模型的任务可靠性设计分析方法及其工作流程。第4章和第5章,分别给出工程中两类典型复杂系统的任务可靠性建模与评估方法,包括动态可重构航电系统和复杂机电系统的任务可靠性建模与评估方法。第6章介绍多阶段系统任务可靠性建模与评估方法。第7章介绍一种基于运行场景的任务可靠性试验验证方法。
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