失效分析基础知识.PDF

失效分析基础知识失效分析基础知识 失效分析基础知识失效分析基础知识 钟群鹏 (北京航空航天大学,北京 100083) 1 基本概念1 基本概念 1 1 基本概念基本概念 1.1 失效和失效分析1.1 失效和失效分析 1.1 1.1 失效和失效分析失效和失效分析 产品丧失规定的功能称为失效。 判断失效的模式,查找失效原因和机理,提出预防再失效的对策的技术活动和管理活动称为失效分析。 1.2 失效和事故1.2 失效和事故 1.2 1.2 失效和事故失效和事故 失效与事故是紧密相关的两个范畴,事故强调的是后果,即造成的损失和危害,而失效强调的是机械产品本身的功能状 态。失效和事故常常有一定的因果关系,但两者没有必然的联系。 1.3 失效和可靠1.3 失效和可靠 1.3 1.3 失效和可靠失效和可靠 失效是可靠的反义词。机电产品的可靠度R(t)是指时间 t 内还能满足规定功能产品的比率,即 n(t)/n(0),n(t)为时间 t 内满足规定功能产品的数量,n(0)为产品试验总数量。累积失效概率F(t)就是时间 t 内的不可靠度,即 F(t)=1-R(t)=[n(0)-n(t)]/n(0)。 1.4 失效件和废品1.4 失效件和废品 1.4 1.4 失效件和废品失效件和废品 失效件是指进入商品流通领域后发生故障的零件,而废品则是指进入商品流通领域前发生质量问题的零件。废品分析采 用的方法常与失效分析方法一致。 1.5 失效学1.5 失效学 1.5 1.5 失效学失效学 研究机电产品失效的诊断、预测和预防理论、技术和方法的交叉综合的分支学科。失效学与相关学科的边界还不够明确, 它是一个发展中的新兴学科。 2 失效的分类2 失效的分类 2 2 失效的分类失效的分类 2.1 按功能分类2.1 按功能分类 2.1 2.1 按功能分类按功能分类 由失效的定义可知,失效的判据是看规定的功能是否丧失。因此,失效的分类可以按功能进行分类。例如,按不同材料的 规定功能可以用各种材料缺陷 (包括成分、性能、组织、表面完整性、品种、规格等方面)来划分材料失效的类型。对机械产 品可按照其相应规定功能来分类。 2.2 按材料损伤机理分类2.2 按材料损伤机理分类 2.2 2.2 按材料损伤机理分类按材料损伤机理分类 根据机械失效过程中材料发生变化的物理、化学的本质机理不同和过程特征差异,可以分类如图 1 所示。 图 1 失效的分类 2.3 按机械失效的时间特征分类2.3 按机械失效的时间特征分类 2.3 2.3 按机械失效的时间特征分类按机械失效的时间特征分类 (1)早期失效 可分为偶然早期失效和耗损期失效。 (2)突发失效 可分为渐进 (渐变)失效和间歇失效。 2.4 按机械失效的后果分类2.4 按机械失效的后果分类 2.4 2.4 按机械失效的后果分类按机械失效的后果分类 (1)部分失效 (2)完全失效 (3)轻度失效 (4)危险性(严重)失效 (5)灾难性(致命)失效 3 失效分析的分类3 失效分析的分类 3 3 失效分析的分类失效分析的分类 失效分析的分类一般按分析的目的不同可分为: (1) 狭义的失效分析 主要目的在于找出引起产品失效的直接原因。 (2)广义的失效分析 不仅要找出引起产品失效的直接原因,而且要找出技术管理方面的薄弱环节。 (3)新品研制阶段的失效分析 对失效的研制品进行失效分析。 (4)产品试用阶段的失效分析 对失效的