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| 內容簡介： |
本书阐述了基于模型的系统工程(model based system engineering，MBSE)研制模式下开展可靠性设计的基础理论、技术架构及实施流程，结合工程实践案例，对基于使用场景的系统可靠性需求分析、基于架构模型的系统可靠性设计分析、基于故障物理的产品可靠性设计分析、基于多物理域模型的系统可靠性仿真验证、可靠性模型的校核与验证等关键技术方法进行了重点介绍，同时对未来的技术发展趋势进行了总结和展望。
本书的主要内容是在参考国内外MBSE技术发展情况的基础上，对我国
航空领域近几年开展MBSE研制模式下的可靠性设计技术研究与工作实践进
行归纳与总结提炼后形成的。
本书可以为航空、航天、船舶、兵器等军工产品研制单位开展复杂产品可靠性设计、推进MBSE技术的深度应用、促进MBSE研制模式与可靠性设计融合提供参考，也可为民用产品开展MBSE研制模式下的可靠性设计工作
提供借鉴。
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| 目錄：
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目录
第一章 绪论
第一节 引言
第二节 可靠性的基本概念及技术发展
一、可靠性的基本概念
二、可靠性的要求
三、主要的可靠性工作
四、可靠性技术发展的整体脉络
五、可靠性设计工作存在的主要问题
第三节 MBSE 与可靠性设计集成的作用及意义
一、MBSE 的概念
二、MBSE 的基本过程与特征
三、MBSE 技术的应用情况
四、MBSE 与可靠性设计集成的研究进展
五、MBSE 解决的可靠性设计问题
第二章 MBSE 研制模式下的可靠性设计理论与技术原理
第一节 引言
第二节 复杂系统的可靠性设计
一、复杂系统的故障特征
二、复杂系统可靠性设计面临的挑战
第三节 相关理论基础概述
一、概述
二、系统工程原理
三、基于危险控制的安全性理论
四、NASA 故障管理理论
五、航空电子设备完整性设计理论
六、对可靠性设计工作的启示
第四节 面向关键故障控制的可靠性设计基础理论
一、任务可靠性是可靠性设计的首要目标
二、关键故障传播决定任务可靠性水平
三、可靠性设计的重点是对关键故障的控制
四、对不确定因素的识别是关键故障控制的基础
第五节 MBSE 研制模式下可靠性设计技术原理
一、基本技术原理
二、需求分析技术原理
三、设计控制技术原理
四、验证评价技术原理
第三章 MBSE 研制模式下的可靠性设计工作体系
第一节 引言
第二节 MBSE 工作体系概述
一、MBSE 的方法论
二、MBSE 的模型体系
三、MBSE 技术流程
四、MBSE 技术方法
五、MBSE 的工具平台
六、MBSE 的实施规范
第三节 可靠性设计方法论
第四节 可靠性设计模型体系
一、可靠性建模要求
二、可靠性模型的类型
三、可靠性模型与 MBSE 模型的集成方法
第五节 可靠性设计实施流程
一、技术流程
二、主要的设计活动
三、实施流程
第六节 可靠性设计技术体系
一、技术体系架构
二、关键技术实施途径
第七节 可靠性设计平台
一、平台定位
二、平台运行场景
三、平台功能需求
四、平台架构
第八节 可靠性设计规范
一、设计规范体系
二、主要规范说明
第四章 基于使用场景的系统可靠性需求分析技术
第一节 引言
第二节 核心模型
一、使用场景模型
二、功能模型
三、功能故障分析模型
第三节 基于使用场景的系统可靠性需求分析流程
第四节 任务等级及故障严酷度定义
第五节 基于使用场景的功能故障建模
一、建模语言
二、基于 SysML 的建模实现过程
三、基于 AltaRica 的建模实现过程
第六节 基于模型的系统关键功能故障模式识别
一、SysML - AltaRica 模型要素映射关系解析
二、基于 XMI 的 SysML - AltaRica 模型转换
三、基于 AltaRica 的故障树生成
第七节 系统可靠性设计要求的确定
一、系统功能失效概率要求确定
二、容错能力要求确定
三、功能独立性要求确定
第八节 可靠性需求定义与模型化表达
一、需求定义的属性
二、基于 SysML 的可靠性需求定义方法
三、可靠性需求定义示例
第九节 某飞控系统可靠性需求分析应用示例
第五章 基于架构模型的系统可靠性设计分析技术
第一节 引言
第二节 核心模型
一、系统架构模型
二、故障传播模型
第三节 基于架构模型的系统可靠性设计分析技术流程
第四节 系统架构建模方法
一、基于块定义图的系统组成定义
二、基于活动图的系统功能定义
三、基于时序图的功能时序定义
四、基于内部块图的系统交互关系定义
五、基于状态机图的系统状态定义
第五节 基于架构模型的潜在故障源识别
一、基于用例图的潜在故障源分析
二、基于活动图的潜在故障源分析
三、基于时序图的潜在故障源分析
四、基于内部块图的潜在故障源分析
五、基于状态机图的潜在故障源分析
第六节 系统故障传播建模方法
一、基于 SysML 的故障传播模型构建
二、基于 AltaRica 的故障传播模型构建
第七节 基于模型的系统可靠性分析评估
一、功能 FMEA
二、故障控制措施的分析
三、功能故障与硬件故障的集成
四、系统可靠性分析与预计
第八节 系统可靠性要求分解与模型传递
一、基本可靠性指标分配
二、任务可靠性指标分配
三、基本可靠性与任务可靠性指标权衡分配
四、基于模型的可靠性设计要求传递
第九节 某供电系统可靠性设计分析应用示例
一、系统架构模型构建
二、系统故障传播模型构建
三、系统功能 FMEA
四、系统故障控制措施分析
五、系统可靠性指标预计
六、系统可靠性指标分配
第六章 基于故障物理的产品可靠性仿真验证技术
第一节 引言
第二节 核心模型
一、产品 CAD/CAE 模型
二、产品的可靠性仿真模型
第三节 故障物理的基本概念及模型
第四节 产品可靠性设计要求的转化
一、技术流程
二、典型示例
第五节 产品结构可靠性仿真验证技术
一、技术流程
二、实施过程
三、典型示例
第六节 产品功能可靠性仿真验证技术
一、技术流程
二、实施过程
三、典型示例
第七节 以可靠性为多目标的产品多学科仿真优化技术
一、优化问题描述
二、优化流程
三、优化建模方法
四、优化求解算法
五、典型示例
第七章 基于多物理域模型的系统可靠性仿真验证技术
第一节 引言
第二节 核心模型
一、状态机行为模型
二、系统性能模型
三、系统可靠性仿真模型
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| 內容試閱：
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前言
可靠性作为产品一项重要的质量特性，近年来越来越受到国家行业管理部门、企业管理者以及工程技术人员的关注。可靠性工程技术起源于军品，在军品领域的应用也最为广泛，以《装备可靠性工作通用要求》（GJB 450—2021）为指导，各军品研制单位目前已经建立了比较完善的可靠性工作体系。同时，经过多年的研究与探索，军品行业也清楚地认识到了可靠性工程的系统性和复杂性，产品的需求分析、工程设计、工艺制造、使用保障等各环节都会对可靠性造成影响，只有采用系统工程的思想，将产品的可靠性设计有机融入到正向研发的各个环节，才能保证最终所交付产品的可靠性水平满足要求。我国可靠性工程领域研究的专家、学者很早就提出了 “可靠性系统工程” 的概念，强调了系统工程理念对于可靠性工作的重要性，但是由于系统工程的复杂性，如何将此理念在可靠性工作中真正落地，目前还缺乏有效的技术方法。
基于模型的系统工程技术（model based system engineering，MBSE）是近年来兴起的一种全新的复杂系统研发理念，在波音、空客、洛克希德?马丁等国外航空企业中得到了广泛的应用和认可，我国的航空、航天领域也在积极推进该方法。国内外实践已经证明，MBSE 是应对复杂多变的需求环境、实现复杂系统多专业综合权衡设计的有效手段。同时，MBSE 研制模式的全面推广，对可靠性技术的发展也是一个重要的契机，推进 MBSE 研制模式下的可靠性设计，有助于将可靠性设计融入到系统工程过程，解决可靠性设计与功能性能设计脱节的问题。近几年，在各科研渠道的支持下，笔者所在单位陆续承担了一系列有关 MBSE 研制模式下可靠性设计相关的重大、重点科研项目研究和攻关，基本形成了一套适用于航空产品研制过程的可靠性设计理论、技术架构、实施流程、技术方法、工具平台与标准，本书主要是对这些研究成果的归纳和总结。
本书共分为 10 章，分别介绍了 MBSE 研制模式下可靠性设计的作用及意义、基础理论、工作体系、关键技术方法、集成应用及总结展望。全书由王如平、任占勇、曾晨晖同志编写，周一舟、王鑫、孟理华、邵将、刘春志等同志参与了第 4 章至第 9 章内容的编写。
由于作者水平有限，难免存在疏漏和缺陷，恳请读者批评指正。
作者2025 年 9 月
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