过程装备断裂理论与缺陷评定 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:李志安、张建伟、吴剑华/国别：中国大陆

出品人:

页数:207

译者:

出版时间:2006-6

价格:36.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502584986

丛书系列:

图书标签:

• 好
• 过程装备
• 断裂力学
• 缺陷评定
• 无损检测
• 应力强度因子
• 疲劳断裂
• 腐蚀断裂
• 材料力学
• 工程安全
• 压力容器

机械结构可靠性工程：基础理论与应用 本书聚焦于现代机械结构在复杂工况下的可靠性设计与分析，旨在为工程师提供一套系统、实用的理论框架和方法论。 结构可靠性是保障机械系统安全运行、延长使用寿命、降低维护成本的关键所在。随着工业技术的飞速发展，机械结构面临的载荷条件日益复杂，材料性能不断演进，对可靠性评估和预测的要求也愈发严苛。本书正是为了应对这一挑战而生，通过深入浅出的讲解，帮助读者理解机械结构可靠性的内在机制，掌握评估和提升可靠性的有效手段。 第一部分：可靠性工程基础 本部分将从宏观层面介绍可靠性工程的基本概念、原理和发展历程。我们将追溯可靠性工程的起源，探讨其在不同行业（如航空航天、汽车、能源、电子等）中的应用范畴。重点将放在建立读者对可靠性概念的整体认知，理解其在产品生命周期中的重要性。 可靠性的定义与量化： 详细阐述可靠性的不同定义，包括概率性定义和确定性定义，并介绍常用的可靠性指标，如失效率、平均无故障时间（MTTF/MTBF）、可靠度、失效概率等。通过实际算例，演示如何对这些指标进行计算和理解。 失效模式与机制： 深入探讨机械结构常见的失效模式，例如疲劳、蠕变、磨损、腐蚀、断裂、屈曲、过载失效等。分析不同失效模式的根本原因和作用机制，理解材料、载荷、环境等因素对失效过程的影响。 概率与统计在可靠性分析中的应用： 介绍概率论和数理统计的基本概念，包括随机变量、概率分布（如指数分布、威布尔分布、正态分布、对数正态分布等）的性质及其在可靠性建模中的应用。重点讲解如何利用统计方法从试验数据中估计可靠性参数。 可靠性增长与衰减： 分析产品在使用过程中可靠性可能发生的增减变化。探讨导致可靠性增长的因素（如改进设计、工艺优化、早期故障排除）和可靠性衰减的因素（如材料老化、环境影响、累积损伤）。介绍可靠性增长模型，为产品改进和寿命预测提供理论依据。 可靠性设计原则： 引入“设计可靠性”的理念，强调在产品设计的早期阶段就应充分考虑可靠性因素。介绍冗余设计、容错设计、裕度设计、强韧性设计等关键设计原则，以及如何通过元器件选择、结构优化、材料应用等方式提升产品的固有可靠性。 第二部分：机械结构可靠性分析方法 本部分将深入探讨用于分析和预测机械结构可靠性的各种定量化方法。我们将从理论推导到实际应用，循序渐进地引导读者掌握这些强大的分析工具。 故障树分析（FTA）： 详细介绍故障树分析的原理、构建方法和应用步骤。通过实例演示如何从顶层故障事件出发，系统地分析导致该故障的所有基本事件及其相互关系，从而识别薄弱环节，量化故障发生的概率。 事件树分析（ETA）： 阐述事件树分析的逻辑和应用。讲解如何从一个初始事件出发，分析系统响应过程中可能出现的各种事件序列及其概率，特别适用于分析具有安全仪表系统的复杂系统的可靠性。 失效率模型： 深入研究各种失效率模型，包括恒定失效率模型、随时间变化的失效率模型（如寿命分布模型）。重点讲解如何根据实际情况选择合适的失效率模型，并进行参数辨识。 可靠性建模与仿真： 介绍基于马尔可夫模型、贝叶斯网络等先进方法的可靠性建模技术。阐述蒙特卡罗模拟等仿真方法在复杂系统可靠性分析中的应用，以及如何利用仿真技术评估不同设计方案的可靠性性能。 寿命预测技术： 探讨预测机械结构剩余寿命的方法。介绍基于损伤累积模型、性能退化模型和数据驱动模型等不同类别的寿命预测技术，并讨论其适用范围和局限性。 系统可靠性分析： 讲解如何将单个元器件的可靠性信息综合起来，评估整个机械系统的可靠性。介绍串联系统、并联系统、串并联混合系统的可靠性计算方法。 不确定性量化与传播： 强调在可靠性分析中，输入参数的不确定性对输出结果的影响。介绍蒙特卡罗方法、解析方法等用于量化和传播不确定性的技术，以及如何通过敏感性分析识别关键不确定性来源。 第三部分：机械结构可靠性提升与管理 本部分将聚焦于如何在实际工程中应用可靠性知识，以提升机械结构的性能并实现有效的可靠性管理。 可靠性测试与验证： 详细介绍各种可靠性测试方法，包括加速寿命试验、环境试验、振动试验、冲击试验等。讲解如何设计科学的试验方案，收集有效数据，并对试验结果进行统计分析，以验证设计可靠性。 可靠性分配与优化： 介绍在多功能系统中如何将总的可靠性目标分配给各个子系统或元器件。讲解基于目标可靠度、成本、权重等因素的可靠性分配方法，以及如何通过可靠性优化技术（如可靠性分配算法）实现最优分配。 维护策略与可靠性： 探讨维护活动对机械结构可靠性的影响。介绍预防性维护、视情维护、状态监测等维护策略，以及如何通过有效的维护管理来降低失效率，延长使用寿命。 可靠性数据管理与分析： 强调建立和维护可靠性数据库的重要性。介绍如何收集、整理、存储和分析实际运行数据，从中提取有价值的可靠性信息，用于改进设计、优化维护，并指导后续产品的开发。 可靠性增长计划： 阐述如何通过系统的测试、改进和再测试循环来逐步提高产品在研发过程中的可靠性。介绍可靠性增长模型的应用，以及如何设定和跟踪可靠性增长目标。 故障诊断与故障预测： 介绍先进的故障诊断和故障预测技术，如基于信号处理、机器学习、人工智能的诊断方法。阐述如何利用这些技术及时发现潜在故障，并预测故障的发生时间，从而避免意外停机和灾难性失效。 可靠性成本分析： 将可靠性与经济效益相结合，分析与可靠性相关的各种成本，包括设计成本、制造成本、测试成本、维护成本、失效成本等。引导读者理解提高可靠性在降低全生命周期成本中的关键作用。 第四部分：先进可靠性技术与案例研究 本部分将介绍一些前沿的可靠性工程技术，并通过具体的工程案例，展示本书所介绍理论和方法的实际应用。 损伤容限设计： 探讨如何在设计中主动考虑和容忍一定程度的损伤（如裂纹），并确保结构在损伤存在的情况下仍能安全运行。 材料可靠性： 关注材料性能在可靠性工程中的作用，包括材料的疲劳性能、断裂韧性、蠕变性能等，以及如何通过材料选择和表面处理来提升可靠性。 高可靠性电子器件与系统： 介绍在对可靠性要求极高的电子器件和系统（如航空电子、医疗设备）中的可靠性设计与分析。 数字化与智能化可靠性： 探讨大数据、人工智能、物联网等新技术在可靠性预测、监测和管理中的应用。 典型工程案例分析： 选取航空发动机、桥梁结构、核电站设备、汽车动力总成等不同领域的典型案例，详细分析其在可靠性设计、分析、测试和改进过程中的关键技术和经验教训。通过这些案例，读者可以更直观地理解本书内容的实践价值。 本书特色： 理论与实践相结合： 既有严谨的理论推导，又结合了大量的工程实例和应用场景。 系统性强： 从可靠性基础到高级分析方法，再到实践管理，构成一个完整的知识体系。 方法论清晰： 详细介绍各种分析工具的使用步骤和注意事项。 面向工程应用： 旨在为机械工程师、可靠性工程师、质量工程师等提供解决实际问题的能力。 本书的目标读者： 机械工程、材料科学、航空航天工程、汽车工程、工业工程等相关专业的本科生、研究生，以及在上述领域从事设计、研发、制造、质量控制和维护工作的工程师。 通过学习本书，读者将能够： 深入理解机械结构可靠性的基本原理和重要性。 掌握多种可靠性分析和评估方法，并能灵活应用于实际工程问题。 能够设计和实施有效的可靠性提升和管理策略。 培养对机械结构安全性和寿命的深刻洞察力。 本书的出版，期望能为提升我国机械工业的整体可靠性水平贡献一份力量，为保障国家重大工程的安全运行和经济社会的可持续发展提供坚实的理论与技术支撑。

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我是一个在材料失效分析领域摸爬滚打了十多年的老兵，阅读此类书籍往往带着一种审视和挑剔的眼光。这本书在“断裂机制的材料本构关系”部分，展现出了极强的学术深度。它没有满足于常用的线弹性断裂力学，而是花了大量篇幅探讨了塑性区对裂尖应力场的影响，特别是对于高韧性材料在失稳断裂前的塑性耗散过程，模型构建得非常完善。更值得称赞的是，作者在引用前沿研究成果时，并没有简单堆砌文献，而是进行了深度的消化和重构，使其完全融入到装备断裂评估的主线中。例如，书中对增材制造（3D打印）构件的内部缺陷（如孔隙率）如何影响整体的疲劳寿命进行了专门的探讨，这部分内容紧跟工业前沿，对于面向未来的高端装备设计无疑具有指导意义。它让人感觉作者不仅精通经典理论，更对未来的技术挑战做好了准备。

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如果用一个词来概括这本书的价值，我会选择“系统性”。它不像许多参考书那样，仅仅是某个特定断裂模型或某个特定规范的解读，而是构建了一个从材料微观结构到宏观结构安全评估的完整知识体系。特别是书末的几个综合案例，将不同章节的知识点有机地串联起来，展现了一个完整的工程决策流程——从初步设计阶段的风险识别，到服役期间的定期检测，再到最终的寿命预测和延寿决策。这种全局观对于培养年轻工程师的综合能力至关重要。读完后，我感觉自己像是在完成了一次全面的“内功修炼”，不仅学到了解决具体问题的工具，更重要的是理解了工具背后的物理原理和工程哲学。这本书的厚度是值得的，它提供的知识深度和广度，足以支撑起复杂过程装备的长期安全运行。

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这本《过程装备断裂理论与缺陷评定》的封面设计乍一看有点朴实无华，但翻开内页，那种厚重感和内容的严谨性立刻就扑面而来。我特别关注了其中关于疲劳断裂力学的那一章，作者对裂纹扩展的机制描述得极其细致，从微观尺度的材料内部晶格变化到宏观尺度的应力强度因子计算，逻辑链条非常清晰。尤其让我印象深刻的是，书中引入了几种新型的断裂韧性评价方法，这些方法在传统的评估体系中往往被忽略，但对于高压、高温等极端工况下的装备维护来说，具有极强的现实指导意义。比如，针对蠕变和疲劳交互作用下的材料行为分析，书中给出的数值模拟结果非常具有说服力，结合了大量的实验数据作为支撑，避免了纯理论推导可能带来的空中楼阁感。整个阅读过程像是在跟随一位经验极其丰富的工程师进行实地考察，每一步的推导都踏实可靠，让人感到安全。对于正在从事压力容器、反应堆或者化工管道设计与检修的工程师来说，这本书绝对是一本案头必备的工具书，它不仅仅是理论的汇编，更是一套解决实际问题的实战手册。

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坦白说，刚开始接触这本书时，我还有些担心它会不会过于偏向枯燥的数学模型，毕竟“断裂理论”这个名字听起来就充满了复杂的公式推导。然而，阅读体验远超我的预期。作者在讲解那些高深的数值方法时，总能巧妙地穿插一些经典案例分析，比如某化工厂塔器失效事故的复盘。通过对这些真实事故的深入剖析，读者能够直观地理解理论知识在实际工程中的应用价值和局限性。书中对“缺陷评定”这部分的论述尤其精彩，它不仅仅停留在标准的引用层面，而是深入探讨了检测技术（如超声波、射线探伤）的局限性如何反作用于评定标准的制定。我特别欣赏作者在讨论公差和不确定性时所展现出的审慎态度，这体现了一位真正懂得工程风险的专家对安全的敬畏。读完后，我对如何界定一个“可接受的缺陷”有了更深刻的哲学层面的思考，远超我预想的单纯技术手册的范畴。

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这本书的排版和插图质量，说实话，在同类专业书籍中算是上乘的。清晰的图表是理解复杂三维应力状态的关键，而这本书在这方面做得非常到位。很多描述性的文字，如果单靠想象，很容易产生歧义，但配上精准的有限元分析截面图或应力云图后，瞬间就豁然开朗了。我尤其对其中关于残余应力和表面完整性对疲劳寿命影响的章节印象深刻。作者没有将残余应力视为一个固定参数，而是将其置于整个制造和服役历史的动态演变过程中进行考察，这点非常具有前瞻性。它促使我反思我们日常设计中对焊缝残余应力的简化处理是否过于粗暴。对于希望从“合格设计”迈向“最优设计”的工程师来说，书中提供的多尺度分析框架是极具启发性的，它帮助我们构建了一个更精细、更贴近材料真实行为的评估模型，而不是仅仅满足于规范的最低要求。

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