摘 要:概述了失效與失效分析的概念,以及失效分析的意義、作用和任務(wù);以防止失效為出發(fā)點(diǎn),論述了失效分析的工作思路、程序和辯證方法;展望了失效分析的未來。
L0]_X#s># \j.:3Xr 關(guān)鍵詞:失效分析;失效分析反饋;失效預(yù)測預(yù)防
FPTK`Gd0 |K~Nw&rZ] 美國《金屬
手冊》認(rèn)為,機(jī)械產(chǎn)品的零件或部件處于下列三種狀態(tài)之一時(shí),就可定義為失效:①當(dāng)它完全不能工作時(shí);②仍然可以工作,但已不能令人滿意地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能時(shí);③受到嚴(yán)重?fù)p傷不能可靠而安全地繼續(xù)使用,必須立即從產(chǎn)品或裝備拆下來進(jìn)行修理或更換時(shí)。
S[QrS7 jFb?b6b 機(jī)械產(chǎn)品及零部件常見的失效類型包括變形失效、損傷失效和斷裂失效三大類。
DL.!G ~{gqsuCCL 機(jī)械產(chǎn)品及零部件的失效是一個(gè)由損傷(裂紋)萌生、擴(kuò)展(積累)直至破壞的發(fā)展過程。不同失效類型其發(fā)展過程不同,過程的各個(gè)階段發(fā)展速度也不相同。例如疲勞斷裂過程一般較長,發(fā)展速度較慢,而解理斷裂失效過程則很短,速度很快,等等。
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1t6p& 機(jī)械產(chǎn)品及零部件在整個(gè)使用壽命期內(nèi)失效發(fā)生的規(guī)律可用“壽命特性
曲線”來說明,即用失效率(λ)———單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的比率來描述失效的發(fā)展過程。那么在不進(jìn)行預(yù)防性維修的情況下,失效率(λ)與其工作時(shí)間(t)之間具有圖1所示的典型失效曲線,俗稱“浴盆曲線”。按照“浴盆曲線”的形狀,即按照機(jī)械產(chǎn)品使用的過程,可將失效分為三類。
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+} PRT +mT (1)早期失效 是在使用初期,由于設(shè)計(jì)和制造上的缺陷而誘發(fā)的失效。因?yàn)槭褂贸跗,容易暴露上述缺陷而?dǎo)致失效,因此失效率往往較高,但隨著使用時(shí)間的延長,其失效率則很快下降。假若在產(chǎn)品出廠前即進(jìn)行旨在剔除這類缺陷的過程,則在產(chǎn)品正式使用時(shí),便可使失效率大體保持恒定值。
^}C\zW JN6B~ZNf (2)隨機(jī)失效 在理想的情況下,產(chǎn)品或裝備發(fā)生損傷或老化之前,應(yīng)是無“失效”的。但是由于環(huán)境的偶然變化、操作時(shí)的人為差錯(cuò)或者由于管理不善,仍可能產(chǎn)生隨機(jī)失效或稱偶然失效。偶然失效率是隨機(jī)分布的,其很低而且基本上是恒定的。這一時(shí)期是產(chǎn)品最佳工作時(shí)間。偶然失效率(λ)的倒數(shù)即為失效的平均時(shí)間。
mcok/,/ t>sE x: (3)耗損失效 又稱損傷累積失效。經(jīng)過隨機(jī)失效期后,產(chǎn)品中的零部件已到了壽命后期,于是失效開始急劇增加,這種失效叫做耗損失效或損傷累積失效。如果在進(jìn)入耗損失效期之前進(jìn)行必要的預(yù)防維修,它的失效率仍可保持在隨機(jī)失效率附近,從而延長產(chǎn)品的隨機(jī)失效期。
P>6{&( _aMF?Pj~m 1 失效分析的意義與任務(wù)
Qci]i)s$js ZG@q`<:j 1.1 失效分析及其意義
?hM64jI| y3ikWnx 按一定的思路和方法判斷失效性質(zhì)、分析失效原因、研究失效事故處理方法和預(yù)防措施的技術(shù)活動(dòng)及管理活動(dòng),統(tǒng)稱失效分析。
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