故障物理學經過了半個多世紀的發(fā)展，目前已經成為一門十分活躍的研究領域。它與概率統(tǒng)計學幾乎同時在可靠性工程中開始應用，但是由于依賴于人們認知水平的提高，使得其發(fā)展較為緩慢，直到20世紀80年代后才加快了應用的步伐。目前，故障物理學已經在國內外的航空航天、艦船、兵器、核能等領域有了較為廣泛的應用，在產品的可靠性設計、預計和評估等領域發(fā)揮著越來越大的作用。
　　可靠性科學是在與故障作斗爭的實踐過程中成長和發(fā)展起來的技術科學。概率統(tǒng)計方法更多關注產品故障的結果數(shù)據，要獲得高置信度的評估結果，需要積累大量的故障數(shù)據，同時評估結果只能說明產品故障的統(tǒng)計特性，無法回答故障起因及可靠性設計問題。故障物理學從認識故障機理、刻畫故障行為兩個角度，研究產品故障的發(fā)生、發(fā)展及其預防的規(guī)律，以延長產品壽命、提高性能和增進可靠性。
　　最初接觸故障物理學，是在2006年我剛剛進入北京航空航天大學可靠性與系統(tǒng)工程學院工作之時。從事相關基礎研究幾年后，由于航空、航天產品研制的需求，大概有六七年的時間我都在故障物理學的研究和實踐中摸爬滾打，期間充分體會到工程上的迫切需求對于理論方法研究的牽引作用。2017年，學院將“故障物理學”課程建設的任務交給了我，從那時起，編寫一本理論與實踐相結合的教材的想法就開始醞釀了，經過了編寫和幾輪的修改，這本教材終于能夠展現(xiàn)在讀者面前。
　　本書編寫的指導思想是，緊密跟蹤故障物理學國內外研究的最新進展，結合作者團隊近十年來在國內重點裝備、特別是大飛機研制過程中的應用實踐經驗，在介紹典型的常見的故障機理及其故障物理模型的基礎上，進一步介紹故障物理模型的類別及其常用建模方法，最后闡述故障物理方法在可靠性工程中的典型應用，以期讀者能漸進式地學習和掌握故障物理學的全貌。