矿业系统可靠性 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国矿业大学出版社

作者:

出品人:

页数:186

译者:

出版时间:2002-2

价格:19.50元

装帧:

isbn号码:9787810704755

丛书系列:

图书标签:

• 矿业
• 可靠性工程
• 系统工程
• 风险评估
• 维护管理
• 设备管理
• 预测性维护
• 安全工程
• 工业工程
• 矿山技术

《韧性之基：现代工程系统故障分析与风险规避》 在工业化浪潮席卷全球的今天，复杂工程系统已成为支撑社会运行的基石。从庞大的能源网络到精密的交通枢纽，从通信基础设施到生命支持系统，这些系统的稳定运行直接关系着我们的生活质量、经济发展乃至国家安全。然而，任何系统都无法完全摆脱故障的阴影。自然灾害、人为失误、设计缺陷、设备老化、网络攻击，任何一个看似微小的疏忽，都可能引发连锁反应，造成灾难性的后果。因此，深入理解系统故障的根源，掌握有效的风险规避策略，已成为现代工程领域不可或缺的核心能力。《韧性之基：现代工程系统故障分析与风险规避》一书，正是为了回应这一时代呼唤而生。 本书并非泛泛而谈，而是聚焦于工程系统可靠性研究中最具实践意义的两个维度：故障分析与风险规避。我们将带领读者穿越复杂系统的内部，揭示那些隐藏在表象之下的脆弱环节，学习如何精准诊断问题，并在此基础上构建起坚固的防御体系，确保系统在面对挑战时能够迅速恢复，甚至在极端情况下仍能维持基本功能。 第一部分：故障的解码——深入洞察系统脆弱性 要实现系统的可靠性，首先必须理解“何为故障”，以及“故障如何发生”。本部分将系统性地剖析各类工程系统中常见的故障模式及其成因，为读者构建一个全面的故障认知框架。 故障的定义与分类： 我们将从基本概念入手，清晰界定“故障”、“失效”、“缺陷”等核心术语，并根据故障的性质、表现形式、发生阶段等将其进行科学分类。例如，按照功能失效的程度，可以分为完全失效、部分失效、退化失效；按照失效的物理原因，则可能包括材料疲劳、结构损坏、电气短路、软件错误、环境影响等。理解这些分类，是后续进行详细分析的基础。 故障的发生机理： 深入探讨不同类型故障的内在发生机理。这包括： 物理层面的退化： 材料在应力、腐蚀、温度变化等长期作用下产生的疲劳、断裂、老化等现象。我们会分析这些物理过程的动力学模型，理解其加速失效的因素。 设计与制造的缺陷： 在系统设计阶段存在的逻辑漏洞、不合理的选材，以及在制造过程中出现的工艺偏差、装配不当等。 操作与维护的失误： 人为因素在系统运行和维护过程中的作用，如误操作、不当的维护程序、未能及时发现和处理早期故障迹象等。 环境因素的干扰： 自然灾害（地震、洪水、极端天气）、电磁干扰、辐射等外部环境因素对系统性能的影响。 软件与信息系统的脆弱性： 随着信息化水平的提高，软件缺陷、病毒攻击、数据泄露等已成为系统失效的重要诱因。我们将探讨软件故障的产生机制、传播路径以及潜在影响。 故障分析方法论： 本部分将介绍一系列经典的、经过实践检验的故障分析工具和技术，帮助读者系统地诊断故障： 故障树分析（FTA）： 一种自顶向下的演绎逻辑分析方法，通过构建故障树，识别导致顶层失效的各种底层基本事件组合，量化分析失效的概率。 事件树分析（ETA）： 一种自底向上的归纳逻辑分析方法，从一个初始事件出发，分析其引发的一系列后续事件以及可能的结果，评估系统安全性。 失效模式与影响分析（FMEA/FMECA）： 一种识别和评估潜在失效模式的系统化方法，重点在于识别每个组件或子系统的失效模式、失效原因、失效后果，并进行风险排序（FMECA则包含临界性分析）。 根本原因分析（RCA）： 一种深入挖掘故障背后根本原因的调查方法，通常采用“5 Whys”技术、鱼骨图等工具，避免头痛医头、脚痛医脚的表面处理。 可靠性增长（RA）： 针对开发过程中的系统，通过不断发现、修复故障，使系统的可靠性逐步提升的分析方法。 其他数据驱动的分析方法： 如统计过程控制（SPC）、回归分析、生命周期数据分析等，用于从历史数据中发现故障模式和趋势。 案例研究与实践： 为了使理论更加生动，本部分将穿插不同类型工程系统（如电力系统、航空航海、化工生产、桥梁隧道等）的典型故障案例分析。通过对真实事故的解剖，让读者直观感受故障的危害，并学习如何运用上述分析工具解决实际问题。 第二部分：韧性的锻造——构建主动的风险规避体系 认识到故障的根源只是第一步，更重要的是如何主动地规避风险，提升系统的整体韧性。本部分将聚焦于如何通过设计、管理和运营等多个层面，构建多重防护网，确保系统在面对不确定性时能够稳定运行。 可靠性设计原则： 裕度设计（Design Margin）： 为系统关键部件预留足够的安全裕度，使其能够承受超出设计工况的载荷或环境变化。 冗余设计（Redundancy）： 采用并联、串联、备用等冗余配置，使得一个组件失效后，其他组件仍能保证系统功能。我们会深入探讨不同类型冗余的优缺点及应用场景。 容错设计（Fault Tolerance）： 系统在发生局部故障后，仍能保持部分或全部功能的运行能力，避免“单点失效”。 模块化与标准化： 采用模块化设计，便于维护、更换和升级；推广标准化组件，降低设计难度，提高可获得性。 可维护性设计（Maintainability）： 从设计源头考虑系统的可诊断性、可修复性，缩短故障响应和修复时间。 风险评估与量化： 风险识别： 系统性地识别所有可能影响系统可靠性的潜在风险源。 风险分析： 评估风险发生的概率和潜在后果的严重程度。 风险评价： 将风险分析结果与可接受的风险标准进行比较，判断风险等级。 风险处理： 针对不同风险等级，制定相应的规避、降低、转移或接受策略。 风险量化技术： 介绍蒙特卡洛模拟、马尔可夫链、可靠性框图等量化风险的技术，为决策提供数据支持。 预测性维护与状态监测： 传感器技术与数据采集： 介绍先进的传感器技术，如振动传感器、温度传感器、压力传感器、声学传感器等，以及如何高效采集和传输系统运行数据。 状态监测（Condition Monitoring）： 通过实时监测关键参数，及时发现系统性能退化和异常迹象。 故障预测（Prognostics）： 利用机器学习、数据挖掘等技术，分析历史和实时数据，预测故障发生的可能性和剩余寿命（RUL），从而在故障发生前进行预防性维护。 智能预警系统： 构建能够自动识别异常、发出预警并提供处理建议的智能系统。 系统集成与测试验证： 严格的集成测试： 确保各子系统在集成后仍能协同工作，满足整体性能要求。 全面的验证与确认： 通过各种测试手段（如环境测试、寿命测试、压力测试、验收测试等），验证系统是否符合设计规范和用户需求。 仿真与建模： 利用先进的仿真软件，模拟系统在各种工况和故障条件下的行为，提前发现潜在问题。 应急响应与恢复计划： 建立应急预案： 针对可能发生的重大故障和突发事件，制定详细的应急响应流程和处置方案。 灾难恢复（Disaster Recovery）： 规划在发生严重故障或灾难后，如何迅速恢复系统功能，最大程度减少损失。 人员培训与演练： 定期对操作和维护人员进行培训和应急演练，确保其在紧急情况下能够快速、正确地响应。 管理与文化建设： 建立健全的可靠性管理体系： 将可靠性管理纳入企业运营的战略层面，制定明确的可靠性目标和考核机制。 培养可靠性文化： 在组织内部倡导“零容忍”的故障态度，鼓励员工主动发现和报告潜在问题，形成全员参与的可靠性管理氛围。 知识管理与经验反馈： 建立完善的故障信息管理和经验反馈机制，将每一次故障分析的经验转化为改进措施，持续提升系统的整体可靠性。 本书的特色与价值： 《韧性之基：现代工程系统故障分析与风险规避》一书，不仅是对现有可靠性理论的梳理与总结，更在于其高度的实践导向性和前瞻性。我们力求做到： 1. 理论与实践的深度融合： 每一项理论都辅以详实的案例分析和可操作的方法指导，帮助读者将知识转化为实际能力。 2. 多学科的视角： 借鉴了机械工程、电气工程、软件工程、风险管理、数据科学等多个学科的先进理念和工具。 3. 系统的整体观： 强调对整个工程系统而非孤立组件进行可靠性分析和风险管理，理解各部分之间的相互影响。 4. 未来的发展趋势： 关注人工智能、大数据、物联网等新技术在提升工程系统可靠性方面的应用前景，为读者提供发展方向。 无论您是身处一线的设计工程师、生产管理者，还是致力于提升系统性能的研究人员，抑或是关注公共安全的决策者，《韧性之基：现代工程系统故障分析与风险规避》都将为您提供一套系统、深刻、实用的知识体系和工具箱。它将帮助您拨开迷雾，洞察系统脆弱性，掌握规避风险的秘诀，最终构建起更安全、更稳定、更具韧性的工程系统，为现代社会的持续发展提供坚实保障。

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这本书的阅读体验，简直是一场思维的“拓荒之旅”。它并非仅仅罗列事实和公式，而是像一位老练的向导，带着你深入到行业的核心地带，去探寻那些隐藏在日常运营背后的根本性问题。我原以为这会是一本偏向于理论模型的教科书，但出乎意料的是，书中花了大量篇幅探讨了在实际工程环境中，人员、管理、流程与技术之间的复杂互动关系。特别是关于风险识别和量化评估的部分，作者提出的那些创新性的评估框架，让我对传统的工作方法产生了深深的反思。这些内容不是空泛的纸上谈兵，而是建立在大量实地考察和数据分析之上的，读完后，我感觉自己对“稳健”这个词有了全新的、更具操作性的理解，这本书为我的日常决策提供了坚实的理论后盾和实践指导。

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说实话，当我第一次拿到这本书时，对其内容的深度持怀疑态度的。毕竟，要在一个相对集中的篇幅内涵盖如此广泛的工程领域，很容易流于表面。然而，这本书彻底颠覆了我的预设。作者似乎拥有一种魔力，能够将看似不相关的多个技术模块，巧妙地编织成一个完整的、高内聚性的知识网络。我尤其对其中关于系统失效模式与影响分析（FMEA）在大型基础设施中的应用章节印象深刻。不同于其他书籍的套路化描述，这里的分析深入到了每一个细微的组件层面，并且对连锁反应的推演逻辑极其严密。读完这一章，我感觉自己对“预防性维护”的理解从“定期更换零件”提升到了“基于概率模型的动态优化决策”的高度，受益匪浅。

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这本书的价值，在于它提供了一种看待工程世界的全新“滤镜”。它不像一本操作手册那样告诉你“该怎么做”，反而更像是一面镜子，让你看清楚“为什么会出错”以及“我们真正需要保护的是什么”。在阅读过程中，我发现作者对人因工程的关注度远超我的想象，这在很多偏重硬件或软件技术的书籍中是很少见的。书中详细剖析了疲劳、沟通障碍乃至组织文化对系统最终稳定性的深远影响，这为我拓宽了对“系统”本身的定义边界。我尤其喜欢其中关于“慢决策”重要性的论述，它提醒我们在高压环境下，保持清晰的认知和审慎的态度，比任何技术手段都更为关键。这本书的阅读体验是震撼的，它迫使你重新审视一切你习以为常的工作流程和默认假设。

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这本书的封面设计得非常朴素，几乎没有什么引人注目的元素，纯粹是文字构成的，这让我一开始有点提不起兴趣。然而，一旦翻开第一页，我立刻被作者那种严谨又充满洞察力的叙述方式所吸引。它不像很多技术书籍那样枯燥乏味，而是通过大量的案例分析和深入的理论探讨，将复杂的技术概念阐释得清晰易懂。我特别欣赏作者在处理一些前沿技术问题时的那种深入浅出的能力，能够将那些看似高深的理论与实际应用场景紧密结合起来。阅读过程中，我感觉自己仿佛置身于一个由经验丰富的工程师指导的研讨会中，不断被新的视角和解决问题的思路所启发。这本书的结构安排也非常合理，逻辑链条清晰，从基础概念的建立到复杂系统的分析，层层递进，让人在不知不觉中建立起对整个领域的宏观认知。

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这绝对不是一本可以“速读”的书，它需要你沉下心来，用一支笔、一个笔记本去仔细啃读。我发现自己经常需要停下来，对照我过去处理过的项目文档，去检验书中的观点是否能完美契合。书中对“冗余设计”的讨论尤其发人深省，它并没有简单地鼓吹“越多越好”，而是提供了一套成本效益分析的工具，帮助读者在可靠性和经济性之间找到最佳平衡点。作者的文笔非常精炼，每一个句子都信息量巨大，几乎没有一句废话，这使得阅读过程既有挑战性，又充满了高密度的知识汲取感。对于任何希望从“合格”走向“卓越”的工程管理者而言，这本书提供的视角是革命性的。

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