失效分析思路方法和基本程序

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1、第三章失效分析思路方法和基本程序•3.1失效分析的思想方法1.整体观念原则设备失效要考虑的对象不仅仅是设备，要把设备---环境—人当作一个系统来考虑a.失效构件与邻近非失效构件之间的关系b.失效构件与周围环境的关系c.失效构件与操作人的各种关系大胆设想可能与环境发生哪些问题，逐个列出失效因素，对照调查，检测，试验数据再逐个排除，特别是大型构件更要如此.2.从现象到本质的原则失效的表现是现象原因才是本质许多失效表现出一定的现象，如一个断口出现贝壳花样；又知道其承受交变载荷，就可认定失效类型是疲劳，但还要进一步弄清为什么会发生疲劳失效，找出原因

2、才是本质。3.动态原则位置机械产品对周围的环境相对运动变化之中条件设计参量和操作工艺指标只能是一个分析的参考量。甚至存放在仓库的新产品也要认为在动态中。内部受力条件会变化，外部温度、介质会变化，产品本身的某些因素也会变化。4.两分法原则好的方面任何事物、事件一分为二不好的方面失效分析中对任何事物、事件都要一分为二，名牌、进口和质量好的产品也会失效，也会出现设计不当或材料问题。5.立体原则客观事物在不同的时空范围内是变化的a.对同一设备在不同的服役阶段或不同的环境就会具有不同的性质。b.同一工况条件构件的不同部位也会产生不同的失效模式失效分析

3、要多方位综合考虑问题。6.比较方法、历史方法、逻辑方法失效与已失效系统进行比较,依赖过去失效资料积累分析,分析比较综合归纳作出判断和推类。3.2相关性分析的思路及方法1.按失效零件制造全过程和使用条件进行分析（1）审查设计使用条件设计包括标准选用导致零件失效设计判据条件（估计不足）高应力区缺陷标准（选用不当）截面变化太陡判据（不准）倒角过小表面质量过低（2）材料分析选用不当热处理不合理成分不合格材料夹杂物超标导致失效产生组织不合要求材料各向异性冶金缺陷（3）加工制造缺陷铸造缺陷锻造缺陷焊接缺陷缺陷冷加工缺陷导致失效产生碰伤表面缺陷腐蚀表面缺

4、陷装配不当缺陷（4）使用和维护情况分析超载超温超速问题频繁启动停车导致失效产生润滑问题冷却问题保养问题2.根据产品的失效形式及机械模式进行分析根据产品的失效表现形式进一步分析失效模式分析导致失效的内因和外因找出失效原因（后面详细讲解）3.“四M”分析思路及方法1）man人操作人员的情况分析工作态度责任心大小玩忽职守人主观臆断造成失效违章操作缺乏经验反映迟钝技术低能2）Media环境产品使用状态下的环境情况分析载荷状态变化载荷大小变化载荷方向变化环境周围温度导致失效周围湿度周围尘埃腐蚀介质3）Machine设备情况分析分析材料的选择结构设计加

5、工制造水平造成失效安装水平运输保护措施4）Management管理情况分析作业程序保护措施管理辅助工作造成失效使用工具维护保养3.3系统工程的分析思路及方法§1.复杂系统§除常规影响因素外§还有人的因素和软件因素，用相关性及物理检测无法解决，必须采用系统工程来解决。系统工程：设备或系统和人当作一个统一体，运用数学方法和计算机将失效原因---结果之间的逻辑关系连接起来。§2.失效系统工程分析法类型§故障树分析法§特征因素法§故障时序数法§故障频率预测法§失效模式及后果分析法§模糊数学分析法3.故障树分析法故障树分析法：60年代以来迅速发展的系

6、统可靠性分析方法,这种方法用树状图对系统进行演绎分析,从所定义的“不希望事件”开始,在给定的边界条件下,按系统失效的规律，分析到系统的硬件故障、人为差错、环境影响等。通过故障树可以把系统故障的有关因素联系起来进行分析,便于找出系统的薄弱环节和故障谱,还可定量地求出系统的失效概率及其他可靠性参量，为评估与改善系统可靠性提供定量数据。•1）概念•分析的设备-------系统（正常或失效）•组成设备的零件-------组元•零件的工作状态-------参数（完好或失效）•分析各种事件（系统组元的状态变化）的逻辑关系（失效事件），找出失效原因具体•

7、a）查明与失效事件有关的所有原因•b）利用树型图把分析过程和结果表示出来c）计算出系统失效的概率•2）工作程序a）确定不希望发生的事件（上端事件）b）对设备的设计、制造、维护、使用等技术资料进行分析c）合成故障树d）求出上端事件发生的必要充分条件e）收集计算时必要的故障率数据f）计算上端事件发生的概率g）对基本事件的重要性作出评价h）分析计算结果，提出改进措施e）事件符合上端事件：不希望出现的或待分析的事故结果事件，故障树最上端，不再发展。中间事件：上端的输入，基本事件的输出，表示由其他事件引起的某一事件。基本事件：故障树的基本原因，不能进

8、一步展开。5）故障树分析法的应用a）用于事后分析：分析故障产生的原因b）用于事前分析：进行系统故障预测和诊断。找出系统的薄弱环节，实现系统设计的最优化，随着系统工程，可靠性工程和