本書(shū)詳細介紹高強合金材料涉及的多種可靠性預測方法，同時(shí)提供了幾種典型高強合金材料可靠性實(shí)驗數據以說(shuō)明可靠性預測的應用。本書(shū)主要有以下特色： （1）內容全面，結構清晰 本書(shū)不僅介紹了高強合金材料涉及的可靠性設計和分析方法，重點(diǎn)介紹的是高強合金材料疲勞數據的參數估計和假設檢驗、疲勞壽命和性能的高可靠度預測等，內容全面，結構清晰。 （2）案例豐富，理論可靠 本書(shū)對所研究的高強合金材料的理論都是經(jīng)過(guò)實(shí)驗過(guò)程、實(shí)驗結果及討論，得出結論，理論可靠，對高強合金材料的應用具有很強的指導意義。

由于工程中絕大多數機械在動(dòng)載荷作用下工作，疲勞破壞問(wèn)題普遍存在于各種機械產(chǎn)品中。與普通金屬材料相比，高強合金材料對于動(dòng)載荷的敏感性更高，引起其失效的載荷峰值遠遠低于根據靜態(tài)斷裂分析估算出來(lái)的所謂安全載荷，失效時(shí)征兆常常并不明顯。這種突然性的失效給高強合金材料的工程應用帶來(lái)很大的威脅，尤其隨著(zhù)機械設備向高速大型化發(fā)展，提高高強合金材料使用的可靠性越來(lái)越被重視。傳統的以安全系數保障強度儲備的確定性機械結構強度設計方法正逐步向可靠性設計方法演進(jìn)，從而為材料的研發(fā)、設計制造和選用提供更為精確而可靠的資料。
本書(shū)詳細介紹了高強合金材料涉及的多種可靠性預測方法，同時(shí)提供了幾種典型高強合金材料可靠性試驗數據以說(shuō)明可靠性預測的應用。第1章介紹了可靠性預測以及高強合金材料表征的國內外研究現狀。第2章介紹了常用的可靠性參數估計與假設檢驗方法，為提高疲勞試驗數據的總體擬合評價(jià)效果，介紹了一種疲勞概率模型的綜合評價(jià)方法。第3章針對高強合金材料的高可靠度疲勞參量推斷，介紹了反映應力、應變疲勞壽命和循環(huán)應力應變關(guān)系的可靠性分析通用模型，以及基于矩法的疲勞可靠性曲線(xiàn)。第4、5章針對42CrMo、40Cr、2A12疲勞試驗數據，介紹了可靠性預測的使用方法以及應用實(shí)例。
本書(shū)主要供從事高強合金材料研發(fā)、制造和選用的工程技術(shù)人員、管理人員、質(zhì)量檢驗人員使用，也可為高等院校機械工程、車(chē)輛工程、材料工程等專(zhuān)業(yè)可靠性研究領(lǐng)域的教師、研究生提供參考。
在此向所引用文獻的作者和為本書(shū)提供幫助的同行表示感謝。書(shū)中不足之處，懇請廣大讀者批評指正。

著(zhù)者

徐楠，山東建筑大學(xué)機電工程學(xué)院，教研室主任、副教授，碩士生導師。主要從事機械可靠性設計、智能工程機械等方面的研究。
科研方面，主持和參與省部級項目、重大橫向課題6項。發(fā)表論文20余篇，授權、轉化發(fā)明專(zhuān)利5項，獲實(shí)用新型專(zhuān)利6項、軟件著(zhù)作權5項。以上成果中，3篇SCI論文、2篇EI論文、1項發(fā)明專(zhuān)利和1項軟件著(zhù)作權均與本選題密切相關(guān)。
教學(xué)方面，山東省本科課程（線(xiàn)上線(xiàn)下混合式）《機械設計》課程負責人，山東建筑大學(xué)優(yōu)質(zhì)課程思政示范課程及教學(xué)名師。獲省級教學(xué)成果一、二等獎等3項。主持教育部新工科子課題、教育部協(xié)同育人項目等6項課題。在高等學(xué)校機械工程學(xué)科虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)共享平臺和科明365云平臺主持開(kāi)發(fā)虛擬仿真實(shí)驗，其中減速器拆裝虛擬實(shí)驗線(xiàn)上使用人數超3萬(wàn)人次。

高強合金材料是國內外使用最為廣泛的工程材料，基于各類(lèi)高強合金材料表征的基礎性數據進(jìn)行可靠性預測對于提高我國重大工程中工程機械產(chǎn)品的可靠性具有十分重要的意義。本書(shū)詳細介紹了高強合金材料涉及的可靠性設計和分析方法，重點(diǎn)介紹的是高強合金材料疲勞數據的參數估計和假設檢驗、疲勞壽命和性能的高可靠度預測等。最后提供了幾種典型高強合金材料可靠性試驗數據，詳細闡述了本書(shū)介紹的可靠性預測方法的具體應用，以幫助讀者有效、充分利用高強合金材料可靠性數據，進(jìn)而提高機械產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命。
本書(shū)主要供從事高強合金材料研發(fā)、制造和選用的工程技術(shù)人員、管理人員、質(zhì)量檢驗人員使用，也可為高等院校機械工程、車(chē)輛工程、材料工程等專(zhuān)業(yè)可靠性研究領(lǐng)域的教師、研究生提供參考。

第1章　緒論 001
1.1　可靠性設計簡(jiǎn)介 002
1.2　高強合金材料國內外研究現狀 003
1.3　可靠性分析的基本知識 004
1.3.1 疲勞失效與疲勞數據分散性 004
1.3.2 統計學(xué)意義的可靠性數據處理 006
1.3.3 疲勞壽命曲線(xiàn)和疲勞性能曲線(xiàn) 017

第2章　可靠性參數估計與假設檢驗方法 023
2.1　可靠性概率模型的參數估計 024
2.1.1 可靠度估計量 025
2.1.2 常用可靠性概率模型分布函數及其線(xiàn)性回歸方程 026
2.1.3 可靠性概率模型二項式系數擬合方法 030
2.2　不依賴(lài)分布形式的可靠性概率模型假設檢驗 032
2.3　可靠性概率模型的綜合評價(jià)方法 036
2.3.1 較優(yōu)概率模型評價(jià)的顯著(zhù)性檢驗法 037
2.3.2 可靠性概率模型的綜合擬合效果評價(jià) 039
2.4　本章小結 040

第3章　隨機疲勞壽命與性能的可靠性 043
3.1　應力疲勞壽命可靠性分析通用模型 044
3.1.1 應力疲勞壽命可靠性分析常用表述方法 044
3.1.2 應力疲勞壽命可靠性分析通用表述方法 045
3.1.3 可靠性分析通用公式特例 046
3.2　應變疲勞壽命可靠性分析通用模型 049
3.2.1 應變疲勞壽命可靠性分析常用表述方法 049
3.2.2 應變疲勞壽命可靠性分析通用表述方法 051
3.2.3 可靠性分析通用公式特例 051
3.3　循環(huán)應力應變關(guān)系可靠性分析通用模型 054
3.3.1 循環(huán)應力應變關(guān)系常用表述方法 054
3.3.2 循環(huán)應力應變關(guān)系可靠性分析通用表述方法 055
3.3.3 可靠性分析通用公式特例 056
3.4　基于矩法的疲勞可靠性曲線(xiàn) 058
3.4.1 基于矩法的應力疲勞壽命可靠性曲線(xiàn) 058
3.4.2 基于矩法的循環(huán)應力應變關(guān)系可靠性曲線(xiàn) 060
3.5　本章小結 062

第4章　高強合金材料試驗 065
4.1　42CrMo 齒輪輪齒應力疲勞試驗 066
4.1.1 疲勞壽命試驗試件制備 066
4.1.2 疲勞壽命試驗方案 068
4.1.3 疲勞壽命試驗結果數據 070
4.2　42CrMo 高強度合金鋼應變疲勞試驗 071
4.2.1 應變疲勞試驗試件制備 071
4.2.2 應變疲勞試驗過(guò)程 072
4.2.3 應變疲勞試驗結果 073
4.3　42CrMo 高強合金鋼顯微疲勞試驗 075
4.3.1 顯微疲勞試驗裝置介紹 076
4.3.2 顯微疲勞試驗試件 076
4.3.3 顯微疲勞試驗過(guò)程 077
4.3.4 顯微疲勞試驗結果 078
4.4　本章小結 084

第5章　高強合金材料的可靠性預測實(shí)例 085
5.1　42CrMo 齒輪參數估計及概率模型綜合評價(jià) 086
5.1.1 應力疲勞壽命的參數估計 086
5.1.2 應力疲勞壽命的疲勞概率模型綜合評價(jià) 089
5.1.3 應力疲勞壽命可靠性分析 093
5.2　42CrMo 材料應變疲勞可靠性曲線(xiàn) 094
5.2.1 應變疲勞循環(huán)應力幅的參數估計 094
5.2.2 應變疲勞循環(huán)應力幅的疲勞概率模型綜合評價(jià) 096
5.2.3 應變疲勞循環(huán)應力應變關(guān)系可靠性分析 096
5.3　40Cr 參數估計及概率模型綜合評價(jià) 098
5.4　40Cr 應力疲勞壽命可靠性曲線(xiàn) 103
5.5　2A12 參數估計及概率模型綜合評價(jià) 104
5.5.1 應力疲勞壽命的參數估計 104
5.5.2 應力疲勞壽命的疲勞概率模型綜合評價(jià) 106
5.6　本章小結 110

附錄　物理量名稱(chēng)及符號表 111

參考文獻 113