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标题: 产品可靠性失效分析 [打印本页]
作者: ninik342    时间: 2022-4-1 13:05
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。$ _5 w+ ~% l( r" R8 f6 \0 m

+ @: @( ^3 S$ k! i9 h- w" T/ F  J基本概念编辑1 T/ c; {" n/ C; C2 ]4 _

: L) z0 R' o/ R  M* n1.1 失效和失效分析2 n3 k0 d! [+ a* q

$ D( Y' T' e! w9 k! Y产品丧失规定的功能称为失效。4 |, e$ H; P& m
( y7 t- w* E  Z# ^
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。: `, t8 n0 l6 W' T; x9 R4 ^! f! @; K0 z
$ X9 X2 ^2 l9 K8 M
1.2 失效和事故+ R, s$ m$ a$ Z3 |
: U) I  x2 R4 g: |: j
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。
9 d: e' ~! r  u, L1 d
# `  z3 T6 {+ C- E: `1.3 失效和可靠# r) g: p' v% c8 o8 H* k: V
: @8 B/ `2 V. `" 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）。
! A, D  ^, C; {7 e8 h4 ^. ^  O2 o
2 D7 [% }# T. v7 ]" U: T& a1.4 失效件和废品
, U. N) s8 o% `, k: P- a  [4 t( Q1 q. ]" U
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。4 g5 }) z% G; d) j

8 ?8 _; L, r2 E/ `& Z7 U, T1.5 失效学
( l9 R5 M: ]$ F1 h! ?
7 \$ G9 k* H+ {4 ]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。" O6 ^/ l0 u" A( h& m) O% V. F

$ Q( C, i( z% s1 M' L3 F. ~分类编辑; N" i0 l' O+ u$ M! V
+ c! n% R: x% G! y& W; V/ Z8 ^+ D! k+ }4 Q
2.1 按功能分类, m7 Z* ?: X/ I  C5 ]
( i+ i& W! B( r5 P9 f4 t
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。! p  B4 N1 a5 k  A$ O2 N0 H" X
( h5 ?1 r# i" x5 g9 L# Y
2.2 按材料损伤机理分类
9 I2 B# X1 w" [/ O) t+ m
6 ^$ Z- O1 g  [! a& D2 N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,& Y% ~2 R7 O' e$ F6 x4 t' W

* s2 n. p" D7 f) g2.3 按机械失效的时间特征分类
3 A9 ?. i9 L7 Z* I; \; U& D( ?) c! W4 u! v0 `/ u) M
⑴早期失效 可分为偶然早期失效和耗损期失效。
! m: ], e, a) g( [, j- q* a; _6 F; C
⑵突发失效 可分为渐进（渐变）失效和间歇失效。0 Z3 q9 h) e9 L  l( Y
( p* [9 z/ P( ]# _) p* J3 N
2.4 按机械失效的后果分类
$ W6 J: s0 W% `
! v& t! A1 F5 _' L, c- j! m⑴部分失效" S6 N1 k. k* v

" e( g- ?# F8 f3 c  B- K+ e: ]⑵完全失效1 X5 N7 ]( n7 f5 R% }; q5 A: y" Y

! Y& {, B3 F0 ?4 j5 \6 F* ^⑶轻度失效
) f; b) a$ n4 I7 J6 }' |9 ?! f) b0 x
⑷危险性（严重）失效
7 x+ R' Z  \4 ?+ {
% X# |8 G5 u+ M) X& A⑸灾难性（致命）失效# h8 P  L% ^$ r8 }

$ N9 L3 R! ~: E  M1 x, n5 i  r+ ?' F" y失效分析的分类一般按分析的目的不同可分为：) A9 u+ j$ G3 o
1 O, b* @0 E, z3 w/ C, i
⑴ 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 N5 o8 V) f, I: _

1 A( u6 Z$ e& G! p8 Y) k  R& F: P, b⑵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。
& i9 c% `& M. y2 ^! E! O9 }
2 ?# j, N3 w6 ?$ l, ]⑶新品研制阶段的失效分析：对失效的研制品进行失效分析。. r! Y$ e5 c, q

( U+ i3 r: _. H: Y- H; T' T0 {⑷产品试用阶段的失效分析：对失效的试用品进行失效分析。
6 G  d% ~' o! A, T" h: c% c+ V3 x. ^8 L- ]0 {% O, b
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。
9 C3 V# \) P. p9 \
/ y4 v* T+ Y* B. k6 ?0 q. j⑹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。
  [- x% q" _& ~
; j; W/ j+ O& r9 n宝冶失效分析
/ i5 Y, y8 o9 t" H5 H+ h- {2 L. Y. G6 X7 D
宝冶失效分析
' w! n0 P8 c" x) {) f) `1 n
1 N- z8 T) ?' E+ T8 j% @+ M意义编辑
  d4 b' n- N$ Q5 X) |# p) r3 W! k+ \
$ H6 f, ]8 s; N- Z* o% r: m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。% s7 I. _9 \: C" C$ E
5 S# N- o  P4 T& L1 q8 K9 N
零件失效分析意义：+ W( }) b* P; ?4 g

& {0 m. |2 w3 H  B+ O1.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。
. h4 [. j. g9 O. j2 c" ~3 B1 |7 S
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。
, y2 l; \5 F+ D. u) Z
0 P+ y+ B2 h' a1 l6 q! Z4 l3.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。
& y) X3 X4 o; O$ ?, Q2 o
& X: v1 l0 X, I+ \6 }分析步骤编辑. }7 B$ Q! R5 a9 |9 e3 u1 T; V

- T7 |: Q* i" D" O+ z一、事故调查& u- F# D9 {5 G, H. \
2 L8 F. a7 U: J) ^7 w) t3 P8 i6 y
1.现场调查
! G: F& L4 y) ]% X7 T2 w# a+ h9 j5 k; U4 Q4 J0 n) h' V
2.失效件的收集
2 C! o' |9 ^+ t) B9 B
0 X5 f! M# h2 w9 j3.走访当事人和目击者( E4 i% e3 g: c5 t" V  }# _7 |8 [
+ s2 a+ ]" W' s3 M1 \
二、资料搜集% w+ f4 j( f' L3 Q) A3 {$ W& R
7 h6 [, I. r: S  U3 U7 d/ B
1.设计资料：机械设计资料，零件图
6 F. z$ M2 U" P  |4 I, q' K
0 T5 I$ d2 h" Q, @2.材料资料：原材料检测记录
# E5 a9 F* y, N0 [1 ~0 X
' t1 J+ j4 y3 _0 e4 j3.工艺资料：加工工艺流程卡、装配图
2 v$ F0 j( F( e% a. \  s5 I1 f1 X  w3 K
4.使用资料：维修记录，使用记录等
" W" R. B7 M' [+ K: V" O" k+ v/ T4 I$ m% `! T! k: Q/ I' ?- w, |
三、失效分析工作流程+ n8 @. @- U5 M  D( j- I( o! o

4 m: L' P5 B. d& t1.失效机械的结构分析
6 x: i. V1 X% W, d+ |. P& y- f7 |: H, p9 V& A0 X' S; w
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) V8 w& E9 z& b; @/ v

- |+ `" `- b* D& r7 }( Z5 U2.失效件的粗视分析* a5 j% j( {! S9 [

3 n8 @* I5 X, P4 ]) T( w用眼睛或者放大镜观察失效零件，粗略判断失效类型（性质）。. {( L4 V- m# M2 n4 I6 @$ g5 F

- l. n3 _; W3 b: {  Z# L3.失效件的微观分析- r* D; @# `* i, S7 E/ {
) r: m6 Q2 b* A" j* x
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。
$ n/ {1 B' Y5 `% Y7 l
+ O' i/ n4 |. h2 c( ?5 @4.失效件材料的成分分析
: A- H6 {* X, U5 `8 T! \/ u6 d: U) R9 y5 K3 H+ z
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。
. k1 Z5 q9 |' }. Z
% d& s0 x$ q( `4 }5.失效件材料的力学性能检测% K: s. K2 _7 y% A$ ?, U, n* v

& D/ a/ |( q+ Z7 Y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。
& M. {4 M9 D4 x+ x9 h9 r4 x  m5 B
6 p, @: a2 C8 ?6.应力测试、测定：用x光应力测定仪测定应力% P1 b: N; [) e
6 D- k# n- k% g8 g
用x光应力测定仪测定应力3 ~' R% {. @: J6 h$ b! B! O) n' J2 z
5 J9 x  r. C) ]) w( @
7.失效件材料的组成相分析
. @+ |  q: O% G0 U0 N7 u- [3 p1 F: u2 x$ n7 _) c- p
用x光结构分析仪分析失效件材料的组成相。8 [* F) Q1 U( f0 @

, Y' N, G/ i8 X1 o: C7 F6 z2 u8.模拟试验（必要时）
+ y* L" v/ x; r) D0 r
1 W8 J8 V* \7 n在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。
7 t# t8 Q7 H& |" k: W2 \1 L# T* k; i  q7 i$ |2 p
四、分析结果提交/ ^4 T$ s, T; N/ S3 ^2 ~1 }1 o( ^: W5 K

3 l( m1 N3 F: P  x, z1.提出失效性质、失效原因- E, l7 _1 l& U; X
3 p' L, F) t6 X+ k
2.提出预防措施
7 o* |6 R& t8 \) \2 o1 m6 x+ `1 X: }* J5 X# D3 c* K# V! k0 L+ |5 [
3.提交失效分析报告
& |/ }# D4 ?3 S6 A4 b; K9 s9 ^$ F3 o/ \% a# R0 {- X% f
作者: Clap3hame3    时间: 2022-4-1 14:20
找原因要从外部到内部
作者: Clap3hame3    时间: 2022-4-1 16:11
失效分早期和突发



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