失效分析是一門發(fā)展中的新興學(xué)科,近年開始從軍工向普通企業(yè)普及,它一般根據(jù)失效模式和現(xiàn)象,通過分析和驗(yàn)證,模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象,找出失效的原因,挖掘出失效的機(jī)理的活動。在提高產(chǎn)品質(zhì)量,技術(shù)開發(fā)、改進(jìn),產(chǎn)品修復(fù)及仲裁失效事故等方面具有很強(qiáng)的實(shí)際意義,其方法分為有損分析,無損分析,物理分析,化學(xué)分析等。
早期失效率高的原因是產(chǎn)品中存在不合格的部件;晚期失效率高的原因是產(chǎn)品部件經(jīng)長期使用后進(jìn)入失效期。機(jī)械產(chǎn)品中的磨合、電子元器件的老化篩選等就是根據(jù)這種失效規(guī)律而制定的保證可靠性的措施。失效按其工程含義分為暫失效和永久失效、突然失效和漸變失效,按經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)分為正常損耗失效、本質(zhì)缺陷失效、誤用失效和超負(fù)荷失效。產(chǎn)品的種類和狀態(tài)繁多,失效的形式也千差萬別。
因此對
失效分析難以規(guī)定統(tǒng)一的模式。
失效分析可分為整機(jī)失效分析和零部件殘骸失效分析,也可按產(chǎn)品發(fā)展階段、失效場合、分析目的進(jìn)行
失效分析。
失效分析的工作程序通常分為明確要求,調(diào)查研究,分析失效機(jī)制和提出對策等階段。
失效分析的核心是失效機(jī)制的分析和揭示。
原理
失效機(jī)制是導(dǎo)致零件、元器件和材料失效的物理或化學(xué)過程。此過程的誘發(fā)因素有內(nèi)部的和外部的。在研究失效機(jī)制時,通常先從外部誘發(fā)因素和失效表現(xiàn)形式入手,進(jìn)而再研究較隱蔽的內(nèi)在因素。
在研究批量性失效規(guī)律時,常用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,構(gòu)成表示失效機(jī)制、失效方式或失效部位與失效頻度、失效百分比或失效經(jīng)濟(jì)損失之間關(guān)系的排列圖或帕雷托圖,以找出必須首先解決的主要失效機(jī)制、方位和部位。任一產(chǎn)品或系統(tǒng)的構(gòu)成都是有層次的,失效原因也具有層次性,如系統(tǒng)-單機(jī)-部件(組件)-零件(元件)-材料。上一層次的失效原因即是下一層次的失效現(xiàn)象。越是低層次的失效現(xiàn)象,就越是本質(zhì)的失效原因。
分類
2.1 按功能分類
由失效的定義可知,失效的判據(jù)是看規(guī)定的功能是否喪失。因此,失效的分類可以按功能進(jìn)行分類。例如,按不同材料的規(guī)定功能可以用各種材料缺陷(包括成分、性能、組織、表面完整性、品種、規(guī)格等方面)來劃分材料失效的類型。對機(jī)械產(chǎn)品可按照其相應(yīng)規(guī)定功能來分類。
2.2 按材料損傷機(jī)理分類
根據(jù)機(jī)械失效過程中材料發(fā)生變化的物理、化學(xué)的本質(zhì)機(jī)理不同和過程特征差異。
2.3 按機(jī)械失效的時間特征分類
⑴早期失效可分為偶然早期失效和耗損期失效。
⑵突發(fā)失效可分為漸進(jìn)(漸變)失效和間歇失效。
2.4 按機(jī)械失效的后果分類
⑴部分失效
⑵完全失效
⑶輕度失效
⑷危險性(嚴(yán)重)失效
⑸災(zāi)難性(致命)失效
⑴ 狹義的失效分析:主要目的在于找出引起產(chǎn)品失效的直接原因。
⑵廣義的失效分析:不僅要找出引起產(chǎn)品失效的直接原因,而且要找出技術(shù)管理方面的薄弱環(huán)節(jié)。
⑶新品研制階段的失效分析:對失效的研制品進(jìn)行失效分析。
⑷產(chǎn)品試用階段的失效分析:對失效的試用品進(jìn)行失效分析。
⑸定型產(chǎn)品使用階段的失效分析:對失效的定型產(chǎn)品進(jìn)行失效分析。
⑹修理品使用階段的失效分析:對失效的修理品進(jìn)行失效分析。
意義
產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)的生命線。提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長零部件的使用壽命,是企業(yè)的立足之本。
零件失效分析意義:
1.減少和預(yù)防同類機(jī)械零件的失效現(xiàn)象重復(fù)發(fā)生,保障產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品競爭力。
2.分析機(jī)械零件失效原因,為事故責(zé)任認(rèn)定、偵破刑事犯罪案件、裁定賠償責(zé)任、保險業(yè)務(wù)、修改產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等提供科學(xué)依據(jù)。
3.為企業(yè)技術(shù)開發(fā)、技術(shù)改造提供信息,增加企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)含量,從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
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