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| 內容簡介： |
《故障物理学》总结回顾了故障物理学发展历史，从静力学、动力学、电学和电磁学等角度分析了产品常见故障机理的根源、影响因素，阐述了故障物理学的精华物理模型的建立方法，以及将故障物理学应用于可靠性分析、可靠性预计与评估、故障诊断与健康管理等方面时存在的问题和解决的方法。
《故障物理学》的主要内容包括三大部分，首部分是认识故障机理，包括结构的变形与疲劳，电子产品的热疲劳与振动疲劳、结构磨损与腐蚀，电子产品的腐蚀、迁移与扩散，电子产品的热载流子、栅氧化层击穿和电迁移、静电放电。以及空间环境下的单粒子效应、总剂量效应和位移损伤效应；第二部分是刻画故障行为，给出故障物理模型的类型，以及解析类故障物理模型的推导方法、反应论类故障物理模型和性能退化类物理模型的数据拟合方法；第三部分是故障物理学在可靠性工程中的应用，包括FMMEA（故障机理、模式与影响分析方法）、电子产品的可靠性仿真分析、基于故障物理的故障诊断与健康管理等内容。
《故障物理学》可作为高等院校本科生、硕士生学习和研究故障物理方法的参考，也可供广大工程技术人员在可靠性工程实践中应用参考。
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| 目錄：
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第1章 绪论
1．1 故障物理学的基本概念
1．1．1 故障物理学的定义
1．1．2 故障机理
1．1．3 故障物理模型
1．1．4 故障物理学的发展历程
1．2 故障物理方法
1．2．1 故障物理方法概念及其主要任务
1．2．2 故障物理方法与概率统计方法的区别
1．3 故障物理方法在可靠性工程中的应用
1．3．1 可靠性预计
1．3．2 可靠性设计
1．3．3 可靠性分析
1．3．4 可靠性评估
1．3．5 故障预测与健康管理系统（PHM）设计
习题
第2章 结构的变形与疲劳
2．1 材料及其微观缺陷
2．1．1 晶体与非晶体
2．1．2 导体与半导体
2．1．3 微观缺陷
2．2 金属的形变
2．2．1 弹性变形
2．2．2 塑性变形
2．2．3 蠕变
2．3 疲劳
2．3．1 交变应力
2．3．2 疲劳的分类
2．4 疲劳破坏机理
2．4．1 裂纹的形成与扩展机制
2．4．2 疲劳裂纹断口分析
2．5 疲劳寿命评估
2．5．1 材料的S-N曲线
2．5．2 名义应力法
2．5．3 局部应力应变法
2．5．4 损伤容限法
习题
第3章 电子产品的热疲劳与振动疲劳
3．1 电子产品焊点热疲劳
3．1．1 问题的提出
3．1．2 焊点热疲劳的故障机理
3．1．3 表贴焊点热疲劳的Engelmaire模型
3．1．4 焊点热疲劳设计因素分析
3．2 镀通孔热疲劳
3．2．1 问题的提出
3．2．2 故障机理
3．2．3 镀通孔热疲劳的IPC模型
3．2．4 影响镀通孔疲劳的设计因素分析
3．3 振动疲劳
3．3．1 工程中的振动类型
3．3．2 振动疲劳机理及分类
3．3．3 振动疲劳的Steinberg模型
3．3．4 影响振动疲劳的设计因素分析
习题
第4章 机械结构的磨损
第5章 腐蚀、迁移与扩散
第6章 半导体故障物理
第7章 故障物理模型及建模方法
第8章 故障模式、机理与影响分析
第9章 电子产品可靠性仿真分析
第10章 基于PoF的故障诊断与健康管理
附录 符号表
参考文献
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| 內容試閱：
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故障物理学经过了半个多世纪的发展，目前已经成为一门十分活跃的研究领域。它与概率统计学几乎同时在可靠性工程中开始应用，但是由于依赖于人们认知水平的提高，使得其发展较为缓慢，直到20世纪80年代后才加快了应用的步伐。目前，故障物理学已经在国内外的航空航天、舰船、兵器、核能等领域有了较为广泛的应用，在产品的可靠性设计、预计和评估等领域发挥着越来越大的作用。
可靠性科学是在与故障作斗争的实践过程中成长和发展起来的技术科学。概率统计方法更多关注产品故障的结果数据，要获得高置信度的评估结果，需要积累大量的故障数据，同时评估结果只能说明产品故障的统计特性，无法回答故障起因及可靠性设计问题。故障物理学从认识故障机理、刻画故障行为两个角度，研究产品故障的发生、发展及其预防的规律，以延长产品寿命、提高性能和增进可靠性。
最初接触故障物理学，是在2006年我刚刚进入北京航空航天大学可靠性与系统工程学院工作之时。从事相关基础研究几年后，由于航空、航天产品研制的需求，大概有六七年的时间我都在故障物理学的研究和实践中摸爬滚打，期间充分体会到工程上的迫切需求对于理论方法研究的牵引作用。2017年，学院将故障物理学课程建设的任务交给了我，从那时起，编写一本理论与实践相结合的教材的想法就开始酝酿了，经过了编写和几轮的修改，这本教材终于能够展现在读者面前。
本书编写的指导思想是，紧密跟踪故障物理学国内外研究的最新进展，结合作者团队近十年来在国内重点装备、特别是大飞机研制过程中的应用实践经验，在介绍典型的常见的故障机理及其故障物理模型的基础上，进一步介绍故障物理模型的类别及其常用建模方法，最后阐述故障物理方法在可靠性工程中的典型应用，以期读者能渐进式地学习和掌握故障物理学的全貌。
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