失效模式分析课件.ppt

4-* 失效模式、后果与严重度分析 (FMECA) Failure Mode Effect and Criticality Analysis §1 概述 §2 失效模式与后果分析 §3 严重度分析 4-* §1 概述 失效的定义： 1、设备在规定条件下，不能完成其规定的功能； 2、设备在规定条件下，一个或几个不能达到其规定值； 3、由于环境应力变化，导致功能丧失； 4、即使设备在规定条件下具有完成规定功能的能力，但因操作者的失误而造成产品功能丧失； 4-* 失效等级： 4-* 故障模式的分类 1、损坏型故障模式：裂纹、塑性变形、断裂等 2、退化型故障模式：老化、变质、表面防护脱落等 3、松脱型故障模式：松动、脱开、脱焊等 4、失调型故障模式：间隙不适、流量不当、压力不当等 5、堵塞和渗漏型故障模式：堵、渗、漏等 6、功能型故障模式：功能不正常、功能不稳定等 7、其它类型故障模式：润滑不良等 故障模式的比率 故障模式比率——产品出现失效模式的百分比 进一步分析失效原因，采取预防措施的可靠依据 4-* 轴承 离合器 连接器 齿轮 发电机 电位器 继电器 腐蚀 18.7 - 6.3 - 6.3 27.5 12.3 蠕变 - - - - - - - 形变 2.5 6.6 23.7 20 2.1 - 0.4 侵蚀 3.1 - - - - - - 疲劳 4.4 - 1.7 - - - 2.3 摩擦 10.6 - - - 1.5 - 2.6 氧化 - - - - - - - 绝缘 - - 1.6 - 12.3 10 12.3 裂痕 0.5 - - - - - - 磨损 60.2 83.4 8.1 60 25.1 25 2.4 断裂 - 10.0 47.1 20 4.6 15 17.5 其它 - - 11.5 - 16.1 22.5 11.9 几种机械零部件的失效模式及其比率 4-* §2 失效模式与后果分析 一、FMEA FMECA FMEA 失效模式与后果分析 CA 严重度分析 功能FMEA 硬件FMEA 设计初期 复杂系统 1、功能FMEA和硬件FMEA 4-* 2、FMEA 程序 FMEA基本程序: 1、确定失效模式 2、绘制系统功能图和可靠性框图 3、确定工作参数和功能 4、查明所有失效模式、发生原因及后果 5、按可能的最坏后果评定失效模式的严重性级别 6、确定失效模式的检测方法及补救预防措施 7、提出修改方案及其他措施 8、提交分析报告 4-* 输 入 原 始 资 料 分析系统结构及各组成部分功用 构造系统的可靠性框图 列出各功能级的失效模式机理效应 研究失效检测方法 可能的预防措施 致命性分析 失效模式概率 致命度的估计 输出填写FMECA表格 FMECA分析过程 4-* 零件材料失效原因的分类 4-* 断裂分类： 根据裂纹发展过程 沿晶断裂 穿晶断裂 根据受载性质 疲劳断裂 静载断裂 冲击断裂 根据完全断裂前的宏观变形 脆性断裂 韧性断裂 4-* 疲劳断裂原因： 表面因素：表面粗糙度、划痕、碰伤等 材质因素：材料的成分、机械性能、冶金特性等 几何因素：圆角、倒角等 环境因素：环境介质、环境温度等 载荷因素： 载荷性质、大小、变化速度等 疲劳源 裂纹扩展区 瞬断区 4-* 项目 失效模式 失效原因 可能后果 发生概率 严重性 可能措施 发动机壳 破裂 工艺质量差 材料缺陷 运输中损坏 搬运中损坏 内压过高 导弹毁坏 0.0006 严重 严格控制原材料质量，消除缺陷。进行耐压试验，采用合理包装，在运输中保护发动机 推进剂药柱 断裂 孔穴 粘接面分离 固化残余应力 温度过低 老化 燃烧速度过高；内压过高；机壳在工作过程中破裂 0.0001 严重 严格控制生产过程，确保工艺质量，严格控制在极限温度之内存储和使用。 内衬 与外壳分离 与药柱或隔热层分离 粘接剂不良 粘接控制不良 壳体成形后净化不够 燃烧速度过高；内压过高；机壳在工作过程中破裂 0.0001 严重 严格执行正常清洗程序，机巧清洗后严格检验，确保清除一切沾染物 例 某一固体火箭发动机由推进剂药柱、内衬和发动机壳组成。绘制其失效模式后果分析表 FMECA分析实例1 4-* FMECA分析的用途 1、在设计管理上的用途 FMECA与线路应力分析的结合是可靠性预测、分配和评定时的一项原始资料。 FMECA 是评定设计方案的手段 FMECA 是设计评审、质量复查、事故预想的依据和证明 2、在其他用途 安排测试点、制造和质量控制，制定试验计划的一种依据。 制定检测程序、设计诊断装置的基础。 与试验结果和失效分析报告一起进行定性评定。 可靠性维修，后勤保障