失效分析基本方法课件.ppt

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1、3失效分析基本方法13.1失效分析的方法及程序相关性分析的思路及方法系统工程的分析思路及方法数理统计分析思路及方法2相关性分析的思路及方法一般用于具体零、部件及不太复杂的设备系统的失效分析中。1.按照失效件制造的全过程及使用条件的分析方法2.根据产品的失效形式及失效模式分析的思路及方法3.“四M”分析思路及方法31．按照失效件制造的全过程及使用条件的分析方法（1）审查设计如对使用条件估计不足进行的设计，标准选用不当，设计判据不足，高应力区有缺口，截面变化太陡，缺口或凹倒角半径过小及表面加工质量要求过低等均可能是致断因素。（2

2、）材料分析材料选用不正确，热处理制度不合理，材料成分不合格，夹杂物超级，显微组织不符合要求，材料各向异性严重，冶金缺陷等。（3）加工制造缺陷分析铸、锻、焊、热处理缺陷，冷加工缺陷，酸铣、电镀缺陷，碰伤，工序间锈蚀严重，装配不当，异物混入及漏检等。（4）使用及维护情况分析超载、超温、超速，启动、停车频繁或过于突然，润滑制度不正确，润滑剂不合格，冷却介质中混有硬质点，未按时维修保养，意外灾害预防措施不完善等。42.根据产品的失效形式及失效模式分析的思路及方法较为常用的分析方法。一个具体的零件失效后，根据其表现形式（过量变形、表面

3、损伤和断裂）进一步分析失效模式，然后分析导致这种失效模式的内部因素和外部因素，最后找出失效的原因。53.“四M”分析思路及方法所谓“四M”分析法，是指将Man（人）、Machine（机器设备）、Media（环境介质）和Management（管理）作为一个统一的系统进行分析的方法。对于一个比较复杂的系统常采用此种方法。依此分别进行如下四方面的分析工作。（1）操作人员情况的分析如工作态度不好、责任心不强、玩忽职守、主观臆断和违章作业等不安全行为以及缺乏经验、反应迟钝和技术低劣等局限性。（2）环境情况的分析主要指的是产品在使用状态

4、下所处的环境条件，如载荷状态、大小、方向的变化。温度，湿度，尘埃，是否存在腐蚀介质等。（3）设备情况的分析主要指的是材料的选择，结构设计，加工制信水平及安装、运输保护措施等。（4）管理情况的分析如缺乏适当的作业程序，保护措施不健全，辅助工作太差，使用的工具、设施不当，没有按规定的作业程序操作，缺乏严格的维修保养制度等。6失效系统工程分析法失效系统工程是把复杂的设备或系统和人的因素当作一个统一体，运用数学方法和计算机等现代化工具，来研究设备或系统失效的原因与结果之间的逻辑联系，并计算出设备或系统失效与部件之间的定量关系。7失效

5、系统工程分析法主要类型：（1）故障树分析法（简称FTA法）（2）特征—因素图分析法（3）事件时序树分析法（简称ETA法）（4）故障率预测法（5）失效模式及后果分析法（简称FMEA法）（6）模糊数学分析法82．故障树分析法基本概念故障树分析法是美国委记贝尔电话研究所于1961年首先提出来的。故障树分析的概念来自数学图论中树的概念和计算机算法符号。在分析中把分析的设备叫做系统，把组成该设备的零件叫组元。零件的工作状态用一些参数（压力、温度、流量）来描述。每种零件都处于两种状态（完好与失效）中的一种。因此，设备也处于两种状态中的一

6、种：正常或失效。所谓故障树分析就是分析各种事件（系统组元的状态变化）之间的逻辑关系，分清正常事件和异常事件（失效事件），再找出失效原因。9故障树分析法的特点它可以查明与事故发生有关的所有原因；作为一种手段，利用树形图可把分析过程和结果表示出来，并可以很方便地计算出系统失效的概率。因而它是对一个复杂的设备系统进行失效分析的重要工具。10工作程序确定不希望发生的事件（上端事件）；对设备的设计、制造、维修、使用等技术资料进行分析；采用手工或计算机合成故障树；求出能使上端事件发生的必要且充分的最小数目的基本事件的集合；收集计算时必须

7、的故障率数据；计算上端事件发生的概率；对基本事件的重要度作评价；分析计算结果，提出改进措施。11所用符号故障树是一种逻辑图，是根据一定的逻辑方式把一些特殊符号连接起来的树形图。通常在故障树中出现的符号大体上可分为逻辑门符号、故障事件符号和其它符号三类。故障树的合成根据系统及其故障的已知数据和资料，绘制故障树。在采用手工合成故障树时，一边反复提出问题一边对树进行展开。对各个门事件提出的问题是：该事件是由于单一组元的故障引起的，还是由另外什么组元的故障引起的？引起该事件的必要且充分故障是什么？将图展开到基本事件（原因）或没有必要

8、再发展的事件为止。111112如图是一个冷却剂的供应系统，该系统是由恒速泵、热交换器、控制阀、蓄水池及管道五个组元组成的。该系统的作用是对主要设备供应足够的冷却剂。因此，流到热交换器的冷却剂最少则为故障树的上端事件。为分析其失效原田而绘制故障树。例13141515151515（三）数理统计