关于故障与失效的知识点

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故障（失效）在可靠性工程中是一个极为重要的概念。在工程中要提高产品可靠性，就要与故障做斗争。要评价产品可靠性，就要明确故障的定义及其分类。

故障是指产品不能执行规定功能的状态，通常指功能故障，因预防性维修或其他计划性活动或缺乏外部资源不能执行规定功能的情况除外。失效是指产品丧失完成规定功能的能力的事件。在实际应用中，特别是对硬件产品而言，故障与失效很难严格区分。一般对于不可修复的产品习惯采用失效，如弹药、电子元器件等。而对可修复产品一般用故障表示，例如汽车、电视机、飞机等。

在我国的可靠性工程应用中，一般不对故障与失效进行严格的区分，如失效树分析也称为故障树分析，故障模式影响分析也称为失效模式影响分析。一般不做严格区分，多数情况下故障一词也可用失效代替。但仔细分析故障与失效的定义后还是可以看到，故障与失效有一个小的区别，故障是指产品不能执行规定功能的一种状态，而失效是一种事件，故障可能在失效前就存在。故障与失效可以通俗地理解为人的生病和死亡，人好比是可修复产品，生病好比是产品出现故障，死亡好比是产品失效报废。人在死亡之前，可能得过很多次病，疾病通过治疗好比产品出现故障经过维修一样。

故障模式是指故障的表现形式，如短路、开路、断裂、过度耗损、漏油等。故障机理是指引起故障的物理的、化学的和生物的或其他的过程，如轴的断裂是材料强度的物理特性不够所导致的。故障原因是指引起故障的设计、制造、使用和维修等有关的因素。

故障的分类有多种，不同的分类就是要从不同的方面来揭示故障的不同侧面的规律，以便为预防故障、发现故障、分析故障、纠正故障和评价产品可靠性提供支持。

单点故障是指会引起系统故障的，而且没有冗余或替代的操作程序作为补救的产品故障。例如，一旦发动机发生故障，汽车就不能行驶了，因为它没有冗余，这就是单点故障，而飞机发动机有冗余，发生故障时就不能称为单点故障。这样说只是为了理解单点故障的含义，而绝不是说飞机发动机的可靠性不重要。

间歇故障是指产品发生故障后，不经修理而在有限时间内或适当条件下能够自行恢复功能的故障。

渐变故障是指产品性能随时间的推移逐渐变化而产生的故障。这种故障一般可以通过事前的检测或监控来预测，有时可通过预防性维修加以避免。机械产品的渐变故障有很多种，如磨损故障、腐蚀故障、疲劳断裂等。

独立故障与从属故障：独立故障是指不是由于另一产品故障引起的故障，亦称原发故障。从属故障是指由于另一产品故障引起的故障，亦称诱发故障。例如，自行车车轮的辐条断了是独立故障，而车轮因辐条断了而产生车圈变形，则车圈故障是从属故障。

系统性故障与偶然故障：系统性故障是指由某一固有因素引起、以特定形式出现的故障。它只能通过修改设计、制造工艺、操作程序或其他关联因素来消除。偶然故障是指产品由于偶然因素引起的故障，只能通过概率或统计方法来预测。

早期故障和耗损故障：早期故障是指产品在寿命的早期因设计、制造、装配的缺陷等原因发生的故障，其故障率随着寿命单位数的增加而降低。耗损故障是指产品因疲劳、磨损、老化等原因引起的故障，其故障率随寿命率单位数的增加而增加。

关联故障与非关联故障：非关联故障是指已经证实未按规定的条件使用而引起的故障，或已经证实仅属某项将不采用的设计所引起的故障，否则即称为关联故障。关联故障在可靠性试验与评价中经常用到，即关联故障才能作为评价产品可靠性的故障数。

责任故障与非责任故障：非责任故障是指非关联故障或事先已经规定不属于某个特定组织提供的产品的故障，否则称为责任故障。

灾难故障与严重故障：灾难故障是指导致人员伤亡、系统毁坏、重大财产损失的故障,亦称灾难性故障。严重故障是指导致产品不能完成规定任务使命的故障,亦称致命性故障。

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失效分析是什么？具体那些用途？
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故障的分类有很多种，分类也有很多种