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1、2002年10月北京航空航天大学学报October2002第28卷第5期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol.28No15机械装备失效分析诊断技术钟群鹏张峥田永江(北京航空航天大学材料科学与工程系)摘要:回顾和总结近10年来我国在机电装备失效分析诊断预测预防实践和学术方面的现状和发展;从失效模式诊断、失效原因诊断和失效机理诊断3个方面对失效分析诊断技术进行归纳、分析、整理.关键词:失效分析;诊断;预测;预防;机械装备;机械失效学中图分类号:TB303;TG142.1文献标识码:A文章编号:10012
2、5965(2002)0520497206从人类认识客观世界的历史长河来说,人的和失效预防的理论、技术和方法及其工程应用的[1]认识是有限的,而客观时间是无限的.失效是人们分支学科.它的产生是有其近代科学技术进步的主观认识与客观事物相互脱离的结果,失效发的深刻背景的.可以认为,近代材料科学和工程、生与否是不为人们的主观意志为转移的,因此,失工程力学、疲劳等学科对断裂、腐蚀、磨损及其复效是绝对的,而安全则是相对的.失效分析是人们合型(或混合型)的失效模式和失效机理的深入研认识客观物理本质和规律的逆向思维探索,是对究,积累了相当丰富的创新观点、见解和物理模正向思维研究的不可缺少的重
3、要补充,是变失效型,为失效学的建立奠定了理论基础;现代的检测(失败)为安全(成功)的关键,是人们深化客观事仪器、仪表科学的迅猛发展,以及检测技术的不断物认识的知识源泉.失效分析、改进提高、再失效提高,特别是断口、裂纹、痕迹分析技术体系的建分析研究、再提高发展,如此往复循环、螺旋上升、立、发展和完善,为失效学的发展奠定了技术基发展飞跃,就是人类科学技术发展历史,乃至于社础;数理统计学科的完善、模糊数学的突起、可靠会发展历史的全过程,因此,广义地说,人类的科性工程的发展应用和电子计算机的广泛普及,为学技术发展史、社会发展史就是与广义失效不断失效学的完善奠定了方法基础.上述这三者的
4、融作斗争,变失效(失败)为安全(成功)的历史.当会贯通,使失效学逐渐建立和发展成为一门相对今,科学技术是第一生产力,高科技的发展己成为独立的、综合的新兴学科成为可能.失效学学术体国民经济和国防科技发展的主要关键和依托,而系应由失效诊断学、失效预测学和失效预防学3高科技的发展也依赖于高科技发展中的失效分析个分支体系组成.预测和预防,因此,高科技的发展更需要失效分析1机械失效诊断学预测预防技术的进一步强化,并将失效分析预测预防列为高科技的发展领域之内.总之,失效分析失效诊断是失效分析的主要任务之一.失效预测预防是从失败入手着眼于成功和发展,是从诊断的理论、技术和方法的核心是其思维
5、学、推理过去入手着眼于未来和进步的科学,并且正向失法则和方法论.文献[2]提出失效诊断中的5条基效学这一分支学科方向发展.重视这一分支学科本原则(即整体观念原则、立体性原则、从现象到的发展,有意识地运用它己有的成就来分析、解决本质的原则、动态性原则和两分法原则)和5种具和攻克相关领域中的失效(失败、故障)问题,是人体方法(即相关性方法、抓关键问题的方法、对比们走上成功、科技发展少走弯路的捷径之一.的方法、历史的方法和逻辑方法),是对失效诊断机械失效学是研究机械装备(系统、设备和元过程的原则和方法的概括描述.关于失效诊断思器件)的失效分析诊断(简称失效诊断)、失效预测路和方法在
6、文献[3]～[9]中均有所叙述或论述.收稿日期:2001212201基金项目:国家重点基础研究发展规划资助项目(G19990650)作者简介:钟群鹏(1934-),男,浙江上虞人,院士,100083,北京.498北京航空航天大学学报2002年失效诊断依其目的要求和内容深度可分为3据:1)被磨损表面的形貌和亚表面层组织与性能个层次的诊断:失效模式的诊断、失效原因的诊断的变化;2)磨屑形貌、磨屑成分组织结构的变化;[14]和失效机理的诊断.3)磨损系统中各参量的关系和变化等.但是由1.1失效模式诊断的进展于磨损本身是一种伴随着摩擦的存在而存在的摩1.1.1失效模式的分类擦面材料的
7、逐步变形、迁移或损失的过程.由磨损失效模式是指失效的表现形式,一般可理解到磨损失效实际存在一个由量变到质变的转化,为失效的方式或类型.失效模式诊断是失效分析磨损失效模式诊断的难题之一是磨损失效的失效[13]中首当其冲的重要问题,它对整个失效分析和预点的判定问题.这是磨损失效模式诊断中首先防决策来说,具有“定向”的作用.需要解决的问题之一.失效模式常可分为一级失效模式、二级失效腐蚀失效按形态一般可以分为8大类:均匀模式、甚至三级失效模式等.一级失效模式可分为腐蚀、电偶腐蚀或双金属腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、晶断
