第一章故障理论概述.pptVIP

故障是指产品丧失了规定的功能，或产品的一个或几个性能指标超过了规定的范围。它是产品的一种不合格状态。 故障是产品对其原始状态的一种可识别的偏离。 故障按其对功能的影响分为：功能故障和潜在故障。 故障后果的分类：安全性后果故障，使用性后果故障，非使用性后果故障，隐患性后果故障。 故障按其生产的原因及故障特征分类，可分为早期故障，偶然故障，耗损故障。 故障过程模型：应力—强度模型，反应论模型，最弱环模型，累积损伤模型。 涡流检测：高频涡流检测和低频涡流检测。 有关机械、电气机械零部件故障的机理通常归为：(1)蠕变或应力断裂(S);(2)腐蚀(C);(3)磨损(W);(4)冲击断裂(I);(5)疲劳(F);(6)热(T)。 故障树分析法目的是判明基本故障，确定故障的原因、影响和发生概率。 规定的功能：国家有关法规、质量标准，以及合同规定的对产品适用、安全和其他特性的要求。它既是产品质量的核心，又是产品是否失效（故障）的判据。 故障机理：在应力和时间的条件下，导致故障发生的物理、化学、生物或机械等的过程。 故障物理：又称可靠性物理或失效物理，其目的在于研究产品在正常或特殊应力下，故障发生和发展过程以及故障的原因，提出减少故障措施，从而改进产品的可靠性。 故障模式或故障类型是故障发生时的具体表现形式，它是故障状态的形式分类，如短路、断路、疲劳断裂、腐蚀等。一般来说，一种功能故障往往是由许多故障模式中的一种或数种（数种的可能性极小）造成的。 射线检测法：利用某些射线能穿透物质并且能使胶片感光或使某些荧光物质发光的特性，对试件进行探伤。通常，易于穿透物质的射线有X射线、γ射线、中子射线等。 超声波检测法：高频声速（频率在20kHz以上）射入被检测材料，经过不同介质分界面会发生反射，检测者分析反射声束信号，便可确定缺陷或损伤的存在及其位置。 磁粉检测：铁磁试件被磁化后，若试件存在表面或近表面的缺陷，会使试件表面产生漏磁。磁粉检测是通过检测漏磁来发现缺陷的一种无损检测方法。 潜在故障又称作故障先兆（或故障苗头），它是一种预示功能故障即将发生的可鉴别的实际状态或事件。 渗透检测法：可以用来发现目视检查难以发现的表面开口的小裂纹或材料的不连续性。它适用于大多数飞机材料，并对各种类型结构可给出可靠的显示。 红外线无损检测：通过检测物体的热量和热流来鉴定该物体质量的一种方法。 （一）故障统计分析 1、特点： 故障统计分析可以对机械设备的结局作出规律性的大致描述，提供信息，反映主要故障问题，但不能揭示事物的根本性质。 2、组成： 故障统计分析包括故障的分类、故障分布和特征量，故障的逻辑决断等 （二）故障物理分析 1、内容 以机械设备在各种不同使用条件下发生的各种故障为研究对象，用先进的测试技术和理化方法．从微观和亚微观的角度分析研究故障从发生、发展到形成的过程，故障的机理、形态、规律及其影响因素。 2、组成 故障物理分析包括故障机理和故障形态两个方面。 （1）故障机理是研究机械设备发生故障的原因及其发展规律，即劣化理论。一般表现为断裂、磨损、变形、疲劳、腐蚀和氧化等。 （2）故障形态的研究，是把故障机理和故障分析的研究，归结到故障的具体形态、类型和模式上。在大量统计和分析研究的基础上，用故障单元的外部特征作为判断故障内在联系的依据，具有鲜明的直觉感。 二、故障规律 从机械设备使用者的角度出发，对于曲线表示的早期故障率，由于出厂前已进行了调整，可认为已基本消除，不必考虑；随机故障通常容易排除，且一般不决定机械设备的寿命，唯有耗损故障才是影响有效寿命的决定性因素，因而是主要研究对象。 三、故障产生的主要原因及主要内容 故障产生的主要原因及主要内容见表1-2。 四、影响因素 1．设计规划 在设计规划中，应对机械设备未来的工作条件有准确估计，对可能出现的变异有充分考虑。设计方案不完善，设计图样和技术文件的审查不严是产生故障的重要原因。 2．材料选择 在设计、制造和维修中，都要根据零件工作的性质和特点正确选择材料。材料选用不当、或材质不符合标准规定。或选用了不适当的代用品是产生磨损、腐蚀、过度变形、疲劳、破裂、老化等现象的主要原因。 3．制造质量 零件在铸、锻、焊、热处理和切削加工过程中积累了应力集中、局部和微观的金相组织缺陷、微观裂纹等。这些缺陷往往在工序检验时容易被疏忽。零件制造质量不能满足要求是机械设备寿命不长的重要原因。 4．装配质量 首先要有正确的配合要求，配合间隙的极限值包括装配后经过磨合的初始间隙。初始间隙过大，有效寿命期就会缩短。装配中各零部件之间的相互位置精度也很重要，若达不到要求，会引起附加应力等后果，加速失效。 5．合理维修 根据工艺合理、经济合算、生产可能的原则，合理进行维修、保证维修质量。这里最