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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。0 @+ K9 B1 @' b" z u
s5 v6 X& d. S0 V* l4 d1 c+ m6 a基本概念编辑! ?3 ]* n& I6 ?( S
/ g: V) g. O3 C& I1 z. I$ p ~1.1 失效和失效分析
8 f5 W+ K) v K8 `
3 D. [' H7 p- z6 o/ L* a产品丧失规定的功能称为失效。 v4 t0 ?$ X6 d) W
; T( i* ^ E$ o: S
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。/ T) r/ [6 G) D' a5 W; B1 {
5 U E L6 |5 x& |9 J" _8 U r1.2 失效和事故
8 R! i8 B3 w) j8 B: }, h# Q0 ~# q
, r; L5 G3 f3 S* u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。; Z/ @: P7 n; ^# o) e! _
8 R3 z0 L f0 S y# g1 L1.3 失效和可靠" k% z0 B/ C; @6 R2 e3 A5 ^+ M
; s0 Q: j5 s4 j5 \3 |, c$ I
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）。5 k; Q& _% P5 F/ ^5 ^' {) ?0 f- Z
+ K/ y) W: J C# z* _1 y; \1.4 失效件和废品+ e; c, S9 L5 S; x, F+ I# {
0 N; O' s. ~) x- o9 c4 N! W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。$ k' I5 ?- ^# J# F
# I9 P, J, b3 r" b
1.5 失效学" ~/ y1 y, A6 X/ w" U7 A, D
7 Y" r5 J6 F" `6 t M7 j
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。. v) y( x7 _% b k; s( k: s' U
2 ^* G8 a3 r+ o7 q' s; x分类编辑
" o1 z g+ X, b% C/ s8 i3 p P# ?; b3 Y) H3 w; x! _% Y4 Y2 Y
2.1 按功能分类/ G% U% N, r# K) V$ v. ~
) ]# C8 J, u9 P- s
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。6 P& u4 ~6 _. {, `3 I: n
( i+ q: n% `) d, W2.2 按材料损伤机理分类
8 t; j4 v* \/ w' N" s5 E' T- m# s+ D& o3 A& l
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,
) Z# u5 w# T5 j! G9 }4 i2 _
, P8 |( Y( t Q) R) V, g, _1 @8 ^2.3 按机械失效的时间特征分类' B! w0 [+ ?9 Z' ]* \0 Y9 o
7 i7 K. ~, j8 [⑴早期失效 可分为偶然早期失效和耗损期失效。
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⑵突发失效 可分为渐进（渐变）失效和间歇失效。: o. {; c. b4 S
: q \, p4 L: h" d, N2.4 按机械失效的后果分类7 _$ x7 M; r' I
9 F& f- L2 Q7 x) V4 y⑴部分失效8 s$ E. o+ t1 b+ P* O) c
1 z9 `8 }% J6 k2 C( I7 H
⑵完全失效 l1 {9 w: d" ?7 \
- }" U3 n! t0 Q* B# e1 c2 u. C⑶轻度失效* J/ @! r) k+ w/ N& V
! F% e9 r( B* O⑷危险性（严重）失效
' M% B/ P! L h+ X" u' H5 O# T0 t) B
⑸灾难性（致命）失效' S( I$ ]' F# u. K9 a& ^( ~
7 i4 z; |' I- @6 U: e
失效分析的分类一般按分析的目的不同可分为：2 I g3 b7 \! ~9 T
) Q* @. z8 m) Z- \" l" z⑴ 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。4 u( U& l7 m; U& |1 O2 t0 l$ u6 P
0 T6 L- ^/ j2 c* T
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。
$ H( X& o; ]# l! s; S: E& y6 M9 X4 c2 i- v( t: n' C/ w
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。3 d% m- C+ @; J
5 M( l! B" Y2 {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。1 t6 Y7 j( z# N/ `; t C* ^
$ Z, {' t' `- u. h: {) p
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。0 u; t- C$ C% l8 L+ g( v+ A4 f5 C4 l
( w b/ H( T1 I) Z⑹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。
" F* e$ M) K' z: Y1 l# Q
' G# A4 L5 q4 s( Z6 I0 E宝冶失效分析
# Q/ Q# B0 x. n% a( L3 l) b0 W% D' q4 H: F
宝冶失效分析1 V. ~" n+ `+ m+ G
* V- Z2 a# [, c3 e H& d
意义编辑
! @# U; U) ~+ k+ R y) ^
, `0 W8 _' \- a* y, q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。. G2 |% g# P7 {7 K: F4 s' q; S
6 H. w/ k1 ?5 Q
零件失效分析意义：
' H9 t; d! a& o6 `( b0 C9 {1 V' e& @! {7 v( [+ j
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。
& F1 m F1 `! w( X' J3 a3 t% {9 u1 N! Y4 R0 w$ _1 L
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。
3 V% z$ ]5 w- p N, N% {& c
# g- o2 o* N, j4 b* {$ [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。3 s8 z7 _" m. Q+ u8 R
0 i. K" a, i6 F- n- t4 r分析步骤编辑 p+ k! e* Z4 R. U: K6 {
$ X) c4 @& _2 y
一、事故调查
8 B {; U% o! s. p" I5 v" E9 r
! G( s; x/ E! T4 B9 X/ c5 [: D1.现场调查
$ ~" U% _) H m7 \; }: @9 c0 ?1 L6 D# s0 M: @% G
2.失效件的收集
: f, f- I2 c+ ~ I: `
]5 I+ w( E$ _$ r4 \& [5 v3.走访当事人和目击者
( ~. f2 z- ?, S; P( y' y0 q) |- u/ _4 ?' `0 X$ b, R7 q
二、资料搜集9 G3 F( @" H- V9 k- B Y$ d6 z, h
, o, a3 f) K" u, m7 j1.设计资料：机械设计资料，零件图/ a) y, u' `0 z& u
# Y$ L/ O- u+ c2 f& _; n3 B, s
2.材料资料：原材料检测记录
- z& {1 N/ k5 P7 V$ Q
4 Y6 H: W6 }- _2 [5 e0 J$ ~4 `9 T* d3.工艺资料：加工工艺流程卡、装配图
' ?" s- S$ d/ h: i/ [# J+ K- g; E# [1 b7 j/ B
4.使用资料：维修记录，使用记录等
+ E9 W/ r6 o+ b. @0 o$ l0 S* }) S3 ~# v( d& {1 A$ l- r: [
三、失效分析工作流程( r' x2 l+ H) L/ U' \
! g, E, N# Y0 c( Z1 L: z1.失效机械的结构分析
5 b: ~5 D$ L6 I8 h$ j, x
# f# Y# M, ?: I/ }9 S$ M3 T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8 M2 E1 Z4 b, E
& ~5 L ^0 C9 r: A! y
2.失效件的粗视分析, s- ~* m& E3 n0 [: P
3 E, C# b+ P; [3 h, R
用眼睛或者放大镜观察失效零件，粗略判断失效类型（性质）。3 r# I, u- @/ Z6 d' F
" Y: i. D5 ^' @2 |3.失效件的微观分析# f; n+ \# E' J# G' V K: f
" f: C( S/ _: [5 D; w
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。
: P% S0 }9 L1 @ i' b
7 p+ X* E% W& T4.失效件材料的成分分析9 \3 g4 c* J% ^* ^- P/ E
5 v' ]5 ]7 F3 e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。
8 D0 x: {5 Q; h( ]; F; [$ \3 y* [2 D( C
5.失效件材料的力学性能检测
; s& H, N1 i, i6 r. ^ `9 w- U2 m7 J1 }/ v% Z' 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。
2 {7 D' J5 j- u4 ^5 H4 A
, ~( V4 y9 R& H% f- H6.应力测试、测定：用x光应力测定仪测定应力4 t; s0 \$ B$ x5 w1 W
$ z: z; |2 I" a用x光应力测定仪测定应力
8 `8 i7 q% s6 n# n; L3 x; ~, M. y4 u" x2 Z- G/ k0 W1 `: f3 R
7.失效件材料的组成相分析
# f: i' b) u0 B3 V) q3 N0 I/ p, }2 z6 y2 `; ^8 B, @1 q
用x光结构分析仪分析失效件材料的组成相。
( d* D2 H4 b0 ]! I& J) z! o; y
9 z& F6 \% ~% g: ?! C8.模拟试验（必要时）
4 [- m! [3 a3 w1 i
. e5 l. b7 I5 e在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。
- z+ V. k8 a& ]4 w+ d4 v, A# y e! |1 t1 v0 l' \( @% B' Q. |; E4 q
四、分析结果提交
8 ?3 i' ~" s& J; D, c i8 n2 I: c1 u; f7 K, ^' w, S- D
1.提出失效性质、失效原因
- u5 o u" L1 r4 { Q6 X2 Z) N \/ c' n2 l. ^5 `8 i$ a
2.提出预防措施6 {9 r) D: [+ b6 j8 q: n1 X* e
0 ?$ }3 n. u0 O: I6 I' {% R; \2 N3.提交失效分析报告
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发表于 2022-3-16 11:15
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