《机械可靠性设计》课程教学大纲

1、编 码：ME06089 Code: ME06089课程名称：机械可靠性设计 Course Title: Reliability in Engineering Design课程类别：专业选修 Course category: Elective Course in Specialty学 分：2 Credit(s): 2开课单位：机械与运载工程学院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering课程描述: 本课程是机自、车辆等机械大类专业的专业核心课程，以高等数学、概率论与数理统计、材料力学、机械原理、机械零件

2、等为前导课程，为学生综合应用本科阶段所学的专业知识，进行机械产品与装备系统的可靠性设计提供基础。本课程主要包括绪论、可靠性数学基础、可靠性设计原理与可靠度计算、静强度可靠性设计、疲劳强度可靠性设计、机械系统可靠度设计等内容，学生需了解可靠性的设计理念，理解可靠性的设计原理，掌握可靠性的设计方法，并能灵活运用可靠性设计理论与方法解决实际问题。Course description: The course is a key subject for mechanical design manufacture and vehicle, its base on advanced mathematics、P

3、robability Theory & Mathematical Statistics、mechanics of materials、theory of machines and mechanisms、Mechanical Elements，its also provide consistently platform for students applying learned knowledge and designing mechanical products even equipment. The course mainly include parts: introduction、reli

4、ability mathematical basis、static strength reliability design、fatigue strength reliability design、mechanical system reliability design etc. it suggests students to comprehend the design ideas of reliability、understand the design theory of reliability、grasp the design method of reliability、solve flex

5、ible actual projects by reliability design theory and methods.课程内容（一）课程教学目标 设置本课程是为了让机械工程大类专业的学生在四年级的第一学期对所学习的本科阶段专业知识进行概括与梳理，基于产品设计与开发，提出可靠性的设计理念，用以解决工程中的实际问题。通过本课程的学习，学生可以掌握基于可靠性的设计方法，具有解决工程中的实际问题的能力。本课程对学生达到毕业要求有如下贡献：1. 基于已有的机械设计共性技术基础，建立求解工程实际问题的可靠性设计数学模型（毕业要求2.1）； 2. 基于MATLAB的求解算法，使得可靠性设计的数学模型得

6、到求解（毕业要求4.1）；3. 针对机械系统的可靠性设计，可以培养良好的团队协调与工作能力（毕业要求9.1）；4. 独立思考，应用可靠性技术解决机械工程与相关交叉学科领域的问题能力（毕业要求10.1）。（二）基本教学内容第一章、绪论教学目的与要求：掌握可靠性的基本概念教学重点：可靠性概念及相关名词教学难点：可靠性定义相应毕业要求：2.1教学内容：可靠性概念以及相关名词、定义学时分配：2课时第二章、可靠性数学基础教学目的与要求：掌握可靠性计算所要求的概率统计基础知识教学重点：可靠性计算常用的几种概率分布教学难点：威布尔分布等相应毕业要求：1.1教学内容：概率和统计的概念；概率的基本运算；可靠性理

7、论常用的几种概率分布。学时分配：4课时第三章、可靠性设计原理与可靠度计算教学目的与要求：掌握可靠性设计原理与可靠度计算的方法教学重点：可靠性计算方法教学难点：可靠性设计原理相应毕业要求：2.1教学内容：应力分布的确定；强度分布的确定；已知应力和强度分布时的可靠度计算学时分配：6课时第四章、机械静强度可靠性设计教学目的与要求：掌握机械静强度可靠性设计的方法教学重点：机械静强度可靠性设计教学难点：机械静强度可靠性设计相应毕业要求：2.2教学内容：安全系数与可靠度；设计参数数据的统计处理；梁和轴的静强度可靠性设计学时分配：4课时第五章、机械疲劳强度可靠性设计教学目的与要求：掌握机械疲劳强度可靠性设计

8、的方法教学重点：机械疲劳强度可靠性设计教学难点：SN及PSN疲劳曲线相应毕业要求：2.2教学内容：疲劳强度设计参数数据的统计处理；SN及PSN疲劳曲线；零件的无限寿命可靠性设计学时分配：6课时第六章、机械系统可靠性设计教学目的与要求：掌握机械系统可靠性设计的方法教学重点：可靠度分配、可靠度预测教学难点：可靠度分配与优化相应毕业要求：4.1教学内容：可靠度分配、可靠度优化、可靠度预测学时分配：6课时考核方式: 机械可靠性设计考核及成绩评定方式最终成绩由课堂互动考核、习题与作业成绩、期末成绩等组合而成。各部分所占比例如下：1) 课堂互动考核成绩：20%。主要考核对每堂课知识点的复习、理解和掌握程度

9、；2) 习题与作业成绩：20%。主要考核平时布置课外作业与习题的完成情况；3) 期末考试成绩：60%。主要考核机械可靠性设计的理论基础与应用算法的掌握程度。采用开卷考试形式，课程结束之后的一周之内进行。题型主要为计算题等。教材及参考书教 材：机械可靠性设计与MATLAB算法，叶南海主编，机械工业出版社，2018参考书：可靠性相关书籍以及MATLAB教程。授课手段以课堂教学为主，小班讨论与实验上机教学为辅助的方式进行。课堂教学主要讲解与可靠性有关的基本概念、基本理论、数学模型、求解方法。课堂教学尽量引入互动环节，使同学们能更好地融入课堂教学，提高教学效果。小班讨论主要是以课堂教学内容为基础，以一级