复旦大学精品课程《材料分析》课件,材料失效分析概论课件复习精品材料解析.pdf

材料失效分析 Failure Analysis of Materials 主讲教师： 杨振国 单 位： 材料科学系 办 公 室： 先进材料楼 407室 联系方式： zgyang@ （O） 复旦大学材料科学系 2015.2 课程基本信息 教学团队：杨振国、方晓生、蒋益明、江素华 课程类型：专业选修课 （36学时） 课程代码： MATE130025.01 课程内容： 理论 (18学时) + 应用 (18学时) 课程网址： /s/348/t/710/ 成绩评定：平时成绩 + 读书报告 + PPT介绍 (30％) (30％) （40%） 2 第一章 材料失效分析概论 1.1 失效分析概述 1.2 失效分析的基本概念 1.3 失效分析的基本内容 1.4 失效分析学科的发展历程 1.5 失效分析工作者的应有素质 1.1 失效分析概述 1.1.1 基本状况 失效问题时时刻刻在发生，遍及各行各业。 据估算，各国每年因失效造成的经济损失 占该国 GDP的 2~4%。我国2012年、2013年、2014年的 GDP分别为519322亿元、568845亿元， 636463亿 元，以4% 估算，其损失值分别高达 20772亿元 (2012) 、22753 亿元 (2013) 、25451亿元 (2014) 。 因此，失效分析的社会效益重大，经济效益巨大。 1.1.2 主要特点 失效分析是一门面向工程实际、面向未来的学科， 它有二个基本特点： (1) 综合性 ：涉及许多学科和技术门类 ，学科交叉； (2) 经济性 ：与国民经济发展紧密相联 ，应用广泛。 1.1 失效分析概况 1.1.3 基本作用 ● 失效分析是综合运用材料基础知识和其他分析方 法开展事故调查与分析的 ，因而是一门发展中的交叉 性的综合性学科。它的作用和意义主要有 ： （1）防止或减少同类事故的再发生，保障社会稳定； （2）明确事故的责任，维护用户的正当权益 ； （3）吸取经验教训，提高产品质量和可靠性； （4）通过逆向工程分析，为经济索赔提供技术依据； （5）促进材料科学的技术进步，为设计开发新材料和 改进已有材料的性能从理论上指明方向。 1.2 失效分析的基本概念 1.2.1 失效的定义 ●《新华词典》的定义* 丧失功效或效力。 * 《新华词典》: p757, 1982 ● 国标GB3187-82 《可靠性基本名词术语及定义》 的定义 失效 ：产品丧失规定的功能，对可修复产品通 常称为故障。 ● 《材料大辞典》的定义* 失效，又称复合材料的破坏，指复合材料在经 过某些物理、化学过程后（如载荷作用、材料老化、 温度和湿度变化等）发生了尺寸、形状、性能的变化 而丧失了规定的功能。 *师昌绪主编, 材料大辞典, 化学工业出版社, 1994, p851 1.2 失效分析的基本概念 ● 《美国金属学会手册》的定义* 按照 《ASM Handbook 》的定义，服役的任何 结构件出现以下三种状态之一时即为失效： （1）完全不能修复时； （2）仍可以使用，但不能满意地达到规定的功能时； （3）受到严重损伤而不能继续安全可靠地使用时。 * ASM Handbook, Vol.11: Failure Analysis and Prevention (10th Ed.), ASM International, 2002, p2884 1.2 失效分析的基本概念