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标题: 产品可靠性失效分析 [打印本页]
作者: ssduck    时间: 2022-3-16 11:15
标题: 产品可靠性失效分析
失效机制是导致零件、元器件和材料失效的物理或化学过程。此过程的诱发因素有内部的和外部的。在研究失效机制时，通常先从外部诱发因素和失效表现形式入手，进而再研究较隐蔽的内在因素。在研究批量性失效规律时，常用数理统计方法，构成表示失效机制、失效方式或失效部位与失效频度、失效百分比或失效经济损失之间关系的排列图或帕雷托图，以找出必须首先解决的主要失效机制、方位和部位。任一产品或系统的构成都是有层次的，失效原因也具有层次性，如系统－单机－部件（组件）－零件（元件）－材料。上一层次的失效原因即是下一层次的失效现象。越是低层次的失效现象，就越是本质的失效原因。
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基本概念编辑, u0 L) O6 b8 m7 a  D
. d3 R- |4 }, z6 b, n0 c" Q
1.1 失效和失效分析
/ g2 y" b" w. S# \$ X. \" M# |  {
; m6 u& j: ?8 q& n* |1 l; @产品丧失规定的功能称为失效。
8 N6 F& C0 W: [0 f9 C
% q9 f, a' n3 y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。
; N& u, c$ _& d) I! A' W# V. Y7 e8 r6 T$ [
1.2 失效和事故
3 V+ f( ]5 G& s
  ?# K8 p, e" V+ M) x* i  u1 K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。
6 A& ]* @- Z( J; E8 ?  N
% n2 u& _' G$ J3 @1 D3 U/ S( S1.3 失效和可靠, M7 [0 H3 _( o5 m" E1 M, d
3 ?& U/ U( |' U2 \/ Z! V6 W: x7 o
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）。
3 a0 z7 ^4 \7 I% L( }2 }7 h, k" h# _- J2 Z8 M5 {: c$ a
1.4 失效件和废品5 F1 [& [' m/ j5 F

: N# @: |, H2 E$ \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。9 X- [' `2 o5 g* G& h! ?4 W
8 `* r) K. Q( g
1.5 失效学" T4 a/ Q6 H8 A
5 h! A5 F# j- V+ Z
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。" n, [8 u) [: q8 x0 O

! j; V5 G. U$ a分类编辑5 K" |) P6 f* `7 C

/ I1 r" J+ e* r1 [2.1 按功能分类3 |- A; R" j. R% N* |4 k

! S+ Q. `$ D. ~; F% N9 R+ K% N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。  @# I) k5 L3 i7 O/ k: \: J, |

7 j3 w! T& s$ Q2.2 按材料损伤机理分类
7 U0 w1 h- L0 I$ J+ c
2 q& L9 O" B: S8 q9 {% }/ P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,0 ?( @( u2 `$ U4 d6 Z" r
- W( v" g0 B6 [$ L5 k' r$ u
2.3 按机械失效的时间特征分类
" ?2 ^0 ?, _! D) C
; }6 C" j9 q0 O1 Z⑴早期失效 可分为偶然早期失效和耗损期失效。
6 k% i+ }, ~' A- j
" F. M  @' t5 I⑵突发失效 可分为渐进（渐变）失效和间歇失效。
& O" j# A9 u$ W$ h, m# R4 V3 a9 N8 i
2.4 按机械失效的后果分类
9 E, n: m) l, T: i3 B
: h4 v( R9 v, j& s) ~) l, g( u⑴部分失效2 M% D7 b. a* d5 q/ e% P$ V5 N
% t. V' a% L  H3 l
⑵完全失效9 A1 }3 `) P- s7 |' E7 Q
! ?, G3 \, p: q; y5 _6 O4 d1 B; p( V
⑶轻度失效4 X. f+ q/ C! Z) W. b: \
" u: \  k- w! L5 {
⑷危险性（严重）失效3 ]5 \( i# ^7 |' c% r% S9 h( e( l
, B4 p% }( @2 K! j: w7 b3 i
⑸灾难性（致命）失效! N3 \  D) Q) R2 J2 E9 J% t
8 D3 }+ u) `/ J
失效分析的分类一般按分析的目的不同可分为：
' [% e3 d- H6 N
* K% p" D! T& S⑴ 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。% K3 I: A8 q1 [" Q# ~7 |
% R! j7 ?$ r$ f2 `9 g( x
⑵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。
; H2 u$ o+ c/ ]$ B/ F9 m' p6 _
! H4 `; y, B2 ?" x1 G⑶新品研制阶段的失效分析：对失效的研制品进行失效分析。% m; d7 r; p4 B2 }9 o

  F/ a, ^6 R0 H$ M' o/ x4 z⑷产品试用阶段的失效分析：对失效的试用品进行失效分析。
4 y. `" g! j3 ^7 k) P, B. q) d$ J5 K5 e1 w5 O7 h
⑸定型产品使用阶段的失效分析：对失效的定型产品进行失效分析。
5 \+ [" @' ^/ A4 W. X! H
, L" v1 G2 q7 u" v4 A: f⑹修理品使用阶段的失效分析：对失效的修理品进行失效分析。
$ k; Q; ~. [5 L7 J3 F7 W* \7 r$ Z' {8 J* u/ S- ^0 X# E8 y5 l) x
宝冶失效分析
3 A$ r) M- C$ v) ~6 p6 @0 A2 [. @) k' G% ]0 w7 `' W
宝冶失效分析  |' }" v/ j' v- Y* c3 ~5 a8 \
% W( D1 D4 Z3 B3 W1 M3 W# g& r' W
意义编辑
* l$ ~7 t5 s7 N  Q5 q- _0 Q" _
1 `4 D2 M/ D6 ?% W6 f* M6 ?9 P产品质量是企业的生命线。提高产品质量、延长零部件的使用寿命，是企业的立足之本。5 B$ S6 _- E6 J$ ~8 w- j
, y. g% g% V  I1 }. B2 S1 L! A& I
零件失效分析意义：
. b! l4 b* Z- u1 s5 U% Q  ~  s3 _) x5 L' G
1.减少和预防同类机械零件的失效现象重复发生，保障产品质量，提高产品竞争力。
. U9 B  a4 l( [- R$ ?* h5 ?8 X/ W6 i
2.分析机械零件失效原因，为事故责任认定、侦破刑事犯罪案件、裁定赔偿责任、保险业务、修改产品质量标准等提供科学依据。% U& }7 g% K7 C$ M7 _
( M/ ~' _3 C9 w, N- ?4 {7 n( f; P
3.为企业技术开发、技术改造提供信息，增加企业产品技术含量，从而获得更大的经济效益。) G1 A0 P3 ~( o* I+ [& x
; w) y" z1 E8 J
分析步骤编辑
# `1 Y  d* J% ?; V9 P
! {* g9 t8 Z  v7 }1 p; _9 z3 X一、事故调查1 D* R3 s6 c6 I8 `

2 e' d  p3 ~2 A- Q, w7 w7 F; Q' S1.现场调查
: r6 O$ z- \# R; \3 {! C5 c& A$ T) I
2.失效件的收集
$ D' h) k! j3 d( j
' ~1 A( L; X- Z& @2 L, `. r3.走访当事人和目击者
( T- S: Z: Q3 z& w' A9 P. l9 z7 z4 y  z* e3 Q3 |( G. B! |
二、资料搜集
9 k) s  `" L' P) R# f+ Q; A
$ w5 R$ h9 C3 o6 r1.设计资料：机械设计资料，零件图& V& G5 k3 y4 M( P

# N$ O$ O4 z/ f' ?. t$ E$ c9 @2.材料资料：原材料检测记录
0 t; A) @9 Z) @, f! W9 e
% R2 X5 r& O2 z9 ^6 Y+ s3.工艺资料：加工工艺流程卡、装配图
' o! G3 J% y5 h6 g9 G- H+ x# g
3 C" {4 f6 [1 V3 Q2 ?8 W9 z4.使用资料：维修记录，使用记录等+ e4 A5 f; D+ M1 \. r8 d4 C* J& k

$ l3 E# c  j* q1 K% P5 Z+ O三、失效分析工作流程
0 G+ L- x1 w: [, y4 B6 m
9 c! \& T( m4 e: H0 ~2 k& F1.失效机械的结构分析) u$ v/ [8 t, ?# I
; Q! x/ B. [, @8 Q
失效件与相关件的相互关系，载荷形式、受力方向的初步确定
- I5 Z7 K; u8 y6 V
$ \* I& E1 [6 G; O: w  D2 R/ x: C' _2.失效件的粗视分析
# g) t1 r. _- r: o5 n3 n% e6 e9 V1 l& h$ C  n9 G
用眼睛或者放大镜观察失效零件，粗略判断失效类型（性质）。" t- G+ [6 U1 M4 q
" u; ^4 Q3 O1 E. A$ ^
3.失效件的微观分析
% M3 c1 Y8 n" k) I/ V+ x- J
1 W; ^" x7 a. b6 b3 l' q用金相显微镜、电子显微镜观察失效零件的微观形貌，分析失效类型（性质）和原因。/ c- m! }& P- p( z( i* M
* G8 X% g% x( r1 _! n# |+ p/ @
4.失效件材料的成分分析! F( i0 u% {( E& Z' v, p8 C
/ S2 W$ @0 M4 o1 i7 F5 G
用光谱仪、能谱仪等现代分析仪器，测定失效件材料的化学成分。" J% J3 c: ^$ }0 Z( U
3 I" ]' U% K" _$ q, I$ G- i5 h" E
5.失效件材料的力学性能检测
+ @3 o$ Q1 Z$ O  g, }+ E4 j+ w6 I" z; u( Y" k- K; m2 }
用拉伸试验机、弯曲试验机、冲击试验机、硬度试验机等测定材料的抗拉强度、弯曲强度、冲击韧度、硬度等力学性能。
3 I/ Q* D" I! o' l: c# I) F& [# Q+ G# }/ [+ R2 w
6.应力测试、测定：用x光应力测定仪测定应力4 i! z4 B6 m% J* l
2 v3 s6 v* p" V# w: j$ M. o
用x光应力测定仪测定应力, B4 E* u& ^: b: f" x$ \  k

  M3 o; [* k# w: t' H- L7.失效件材料的组成相分析
- F- [! ^" M" b! ^% l
5 ?( p* c) p$ |. M用x光结构分析仪分析失效件材料的组成相。: ~. Y! G% r! M& I# |; Z3 f/ R5 e
1 M' ]' J5 v1 Y
8.模拟试验（必要时）. C2 v: `8 |# E2 s# f' q' c
( I$ k% |2 o) s6 u# A
在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。9 N. z' d2 z+ z4 n! m% u. |( k4 o

1 n, t3 B( S: B" d+ ^0 D! K四、分析结果提交! }+ h% m8 Q7 F

3 N, Q: g# B3 A9 o* n6 J1.提出失效性质、失效原因) a/ n$ @6 S$ Y6 C. }

9 m8 C8 i5 {3 U0 k) Q2 J+ A2.提出预防措施
' ^5 \7 D& t5 x3 I2 s7 ^2 \- u* U% G' _$ }' L3 |, `
3.提交失效分析报告2 t$ \  {5 ~2 K' K. M1 _
' T. ?/ }9 k; M4 S' m3 A
作者: wushy32    时间: 2022-3-16 13:14
失效的分类可以按功能进行分类
作者: wushy32    时间: 2022-3-16 13:32
产品质量是企业的生命线，厉害了



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