2014年9月9日Titanic失效分析
泰坦尼克号断裂研究
泰坦尼克号断裂的原因剖析（不是我们影片中看到的那样）在我们的再现中，当船在17度倾斜的时候，裂缝首先出在船的底部结构，之后传遍了整条船，然后向上升高。
裂缝也向前、向船尾传播，可能沿着铆钉轻轻钉合的纵向结合缝处，形成了双层底部的两个分离的部分。
当船尾掉下头来扎入水中，浮力抓住了船，因此泰坦尼克的断裂停止了一会儿，当时，高强度甲板和双层厚的侧面船壳板把船的两部分牢牢包在一起。
从船体脱落的两块双层船底的边缘轮廓和船脱离。
甲板室在船尾的伸缩接头那里被扯开，但是甲板室的破裂是船体破裂的结果而不是原因。
当船头持续进水，当海水涌入发动机舱，船头被拉到船尾的前方。
船体两个部分的角度减小，似乎这艘船是一个巨大的纸做的别针，先是弯曲，然后被拉直。
在这个过程中的某些点上，两个部分彻底分离了。
船体的断裂并不对称，大的部分（泰坦尼克号一块17吨重的船体，1998年被修复）来自右舷，左舷上没有对应的部分。
大家知道船体后部非常突然地向左倾斜了，因此右舷可能先破裂，让充满水的船头部分拉扯着左舷，直到两部分彻底分离。
这使得船尾部分自己漂浮起来，最终近乎垂直地立在水中，然后最终消失在波浪之下。
这就是我们的情景再现。
现在，让我们看看这是如何形成的，我们为什么相信这比迄今为止其他已经提出的模型更接近于实际发生的事情。
当我第一次看到那些被残骸的照片时，这些想法开始成形。
看着龙骨在这些残骸的底部弯折的方式，我确信这是由于挤压造成的。
同时，残骸的边缘部分看起来太整齐，不像是由于多重的扭曲和弯曲造成的。
看起来这些部分应该是先断裂而不是最后断裂的。
那块断裂的大的部分“The Big Piece”，看起来是这个谜团的另一个重要部分。
它似乎是沿着三个清晰的边缘裂开的。
经过数年的迷惑之后，我认识到大块头一定是成了暂时性铰链的一部分，因此使得船尾部分弯曲。
这一系列的负荷和船的动作，可能形成了今天我们看到的碎片。
（任何企图说明每一个边缘是如何破裂的，都只是纯粹的推断。
事故案例：泰坦尼克号
前车之鉴后事之师事故案例：泰坦尼克号沉船事故事故简介：20世纪初，英国皇家邮船泰坦尼克号是由英国白星航运公司制造的一艘当时世界上最大的豪华客轮，被称为“永不沉没的船”或是“梦幻之船”。
长270米，高28米，吨位46328吨。
1812年4月10日，泰坦尼克号从英国安普敦出发，途经法国瑟堡-奥克特维尔以及爱尔兰昆士敦，目的地为美国纽约，此次航行是这艘“梦幻客轮”的处女航。
14日晚11时40分，泰坦尼克号在北大西洋撞上冰山，两小时四十分钟后沉没海底。
由于只有16艘救生艇，1503人葬生海底，造成了当时在和平年代最严重的一次航海事故。
事故原因分析：1、船体钢板和铆钉的质量问题。
按现代造船理论，钢板的配比不符合要求，遇低温水域钢板易脆裂，特别在猛烈的撞击情况下；在铸造钢铆钉时有沙粒等杂质参入，且在水下船体部分，因无法使用机械装铆，一是改用铁质铆钉，二是用人工装铆，导致铆钉本身强度不够，锁紧度更不够。
2、泰坦尼克号的预防问题。
在设计之初，救生艇的数量本身能满足全船总人数的三分之二，但为了满足头等舱的甲板宽度，在制造的过程中减掉了大部分救生艇；泰坦尼克号遇险时，因未配带遇险火箭弹，反而携带了大量的烟花弹，使与之相隔20多海里的船只认为他们在庆祝欢乐，故未理睬。
3、泰坦尼克号的管理问题。
泰坦尼克号的16个纵横隔水底舱设计，是当时号称世界上最大的“永不沉没”的豪华客轮，一项项世界之最让船长自信满满，对几个关键性的细节不屑一顾：一是瞭望塔唯一一台望远镜锁在柜子里没有下令撬柜取出，致使瞭望员只能用肉眼观察，夜间有效观察距离大大缩短；二是与之交汇的船只一直在提醒船长前方有冰山在漂流，他仍然下令全速前进；三是最要命的一点，从发现到撞击冰山最后的37秒，他没有命令三台叶轮全部倒转减速和用坚固的船头撞击冰山，反而命令一台左叶轮倒转和左满舵转向，导致巨大的冲击力使薄弱的船右侧六个底舱拉裂进水。
这起海难当然还有其他很多事故成因，但就船长而言，以上的三条细节他只要关注其中一条，就有可能改写泰坦尼克号的命运。
全球十大飞机事故未解之谜
全球十大飞机事故未解之谜2014年春天的马航MH370失联事件牵动着全球人民的心。
这艘飞机从吉隆坡返航北京时突然改变飞行航道，并且与全体机组人员和乘客一起消失在茫茫印度洋上。
在当今科技如此发达的情况下，要让一架飞机突然消失几乎是不可能的。
在陆上，空管人员就能用两种不同的雷达来追踪飞机的去向。
如果飞机在水面上雷达侦测不到的地方，那么就会启用自动相互监视系统，通过它发射信号给卫星帮助定位。
调查人员表示在马航失联一案中，这些系统应该都被人为关闭了。
在MH370之前，自1948年以来已经有超过100多架飞机无故失踪并且再也没有出现过。
而神秘的飞机坠毁事件也层出穷。
以下就是目前为止全球十大悬而未解的飞机事故，供您参考。
10. 神秘消失的阿梅利亚.埃尔哈特1937年著名女飞行家阿梅利亚.埃尔哈特正为成为第一个环球女飞行员做准备，整个航程长达4万6千公里。
在当年7月2日，她已经只剩最后1万1千公里的飞行。
当时她正准备和她的领航员努南一起从巴布亚新几内亚出发，计划飞行4千公里后到达一个名为豪兰岛的太平洋小岛。
除了一支驻扎在该岛的美国海岸警卫队船只“依塔斯克”号外，航线上还有两艘船可帮助埃尔哈特的飞机导航。
之后飞机选择在一个雨天出发。
起飞之后，糟糕的天气让努南无法好好发挥他拿手的天文导航。
第二天7点42分时，依塔斯克号接收到来自埃尔哈特的呼叫。
埃尔哈特称他们的飞机应该就在依塔斯克号上方，可是看不见它，燃油也快用完了。
一个小时之后，艾尔塔赫又呼叫称他们在线上北向南飞。
这是她最后一次呼叫，她的飞机再也没有着陆。
之后马上展开了当时历史上最大的一次搜救行动。
搜救队员搜索了将近6万5千平方公里的海域之后却颗粒无收。
有些人认为飞机已经在海上坠毁，机组人员均遇难。
而也有认为机组人员在飞机坠落后幸存下来了，却因为迫降到荒岛最后死于脱水。
还有人认为他们被日军当成间谍抓走了。
时至今日，埃尔哈特和努南的命运依旧是个谜。
9. STENDEC是什么意思?1947年8月，一架载着11名乘客的英国航空的飞机正执行布宜诺斯艾利斯至智利圣地亚哥的航行任务，结果却在着落前几分钟突然消失。
泰坦尼克号沉没_事故分析
2021/5/8
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未考虑温度影响
船体上的材料力学性能实验数据是在室温 下做的，这些铆钉由于内部质量的原因，在 零度下的破坏应力低于室温下的破坏应力， 因此，铆钉承受的巨大剪切应力造成船体裂 缝。
2021/5/8
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巨大的剪切和挤压应力
冰山不是直接撞在船上，而是与船体相擦， 冰山的尖刀与船体钢板相擦，钢板受到巨 大的剪切和挤压应力，船体受到冰山挤压 时，壳体钢板间的铆钉承受了极大的剪切 应力（当时铆钉撞击时承受压力为约为1万 44磅） ，这样的话，船体钢板的质量再好， 但铆钉材料不能够抵抗巨大的剪切应力。
近代船用钢板的冲击试样则具有相当好的韧性板的冲击试样则具有相当好的韧性当时不可一世的titanic首先确定一点船是有纵向稳度和横向稳度的泰坦尼首先确定一点船是有纵向稳度和横向稳度的泰坦尼克号由于右舷碰撞冰山再加上当时船身铆钉所含矿渣克号由于右舷碰撞冰山再加上当时船身铆钉所含矿渣量较高那个大缺口并不完全是碰撞直接产生的有很量较高那个大缺口并不完全是碰撞直接产生的有很大一部分是碰撞产生的钢板形变直接崩开的而这个大大一部分是碰撞产生的钢板形变直接崩开的而这个大缺口很不幸的贯通了缺口很不幸的贯通了55个水密隔舱关于泰坦尼克的水个水密隔舱关于泰坦尼克的水密隔舱应该是全船密隔舱应该是全船1616个横向水密隔舱横向设计就是个横向水密隔舱横向设计就是为了避免进水后平衡左右舷重量不平衡导致船侧倾这为了避免进水后平衡左右舷重量不平衡导致船侧倾这个设计是很成功的泰坦尼克确实是头重脚轻栽下去个设计是很成功的泰坦尼克确实是头重脚轻栽下去的
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事在人为
我们将来都有可能从事造船行业，所以啊， 我们可得认真一点，别一不小心造成了像 泰坦尼克号那样的悲剧 人人多一分认真，会安全许多滴
第六章-设计过程质量管理PPT课件
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V2导弹
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1944 年纳粹德国用V-2 导弹袭击伦敦，有80 枚没有起飞就在起飞台上爆炸，还有不少导弹 没有达到伦敦就掉进英吉利海峡。当时，美国 海军统计，电子设备在规定所有期内仅有30％ 的时间能有效地工作。在此期间，因可靠性问 题损失飞机2100架，是被击落飞机的1.5 倍。 通过大量现场调查和故障分析，采取了对策， 诞生了可靠性这门学科。
通过市场调查收集到的顾客信息是QFD过程的基本输 入，如何将这些需求转换成产品和零部件的关键特征 以及配置到制造过程的各工序中去。
美国学者J.R.HAUSER与D.CLAUSING于1988年提出 的质量屋（HOQ，HOUSE OF QUALITY）则是在产 品开发中具体实现这种方法论的工具，它提供了一种 将顾客需求转换成产品和零部件特征并配置到制造过 程的基本结构。
路板、自动购货系统、软件开发等方面都有成功应用QFD的报道。
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二、质量功能展开的基本阶段
1、调查和分析顾客需求
顾客需求是质量功能配置的最基本的输入。顾客需求的获取是质 量功能配置过程中最为关键也是最为困难的一步。要通过各种市 场调查方法和各种渠道搜集顾客需求，然后进行汇集、分类和整 理，并用加权来表示顾客需求的相对重要度。
过程规划
通过工艺规划矩阵，确定为保证实现关键的产品特征和零件特征所必须保 证的关键工艺参数。
生产控制
通过工艺/质量控制矩阵将关键的零件特征和工艺参数转换为具体的质量 控制方法。
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三、质量屋
严格地说，QFD是一种思想，一种产品开发和质量 保证的方法论。它要求产品开发要直接面向顾客需求， 在产品设计阶段考虑工艺和制造问题。
外军装备质量事故案例集锦
外军装备质量事故案例集锦武器装备的质量问题，是长期困扰各国军队的主要问题之一，军事装备的质量和可靠性也是部队完成军事任务的基本保障条件之一。
由于质量问题造成装备难以形成战斗力的例子不胜枚举。
质量差、可靠性低的装备常常会导致意想不到的事故，造成巨大经济损失，甚至人员伤亡。
同时，随着武器系统科技含量的增加，质量和可靠性问题也越来越突出。
纵观武器装备的发展历史，可以说，具有优良质量和高可靠性的武器装备是军队战斗力的高级倍增器。
分析和掌握装备事故案例及发生事故的原因，对于提高军事装备的质量和使用可靠性具有重大的现实意义。
本文收集、整理了大量外军装备质量事故的案例。
一、美军★第二次世界大战期间，美军运往亚洲、非洲的沙漠、高原、热带、及亚热带地区作战的军事装备，由于材料、部件及整个产品对于环境条件的适应能力差，而产生腐蚀、发霉以及由于沙漠干热、沙尘等的作用，使军事装备发生许多故障，机件失灵、甚至完全丧失战斗能力。
★50年代美军在朝鲜战场，由于不适应寒冷气候，美军80%的电子设备发生了故障，对当时美军的战斗行动造成了很大困难。
★60年代的越南战场，由于美军装备不适应热带雨林气候环境，大部分通讯设备不能工作，给美军造成了很大损失。
早在二战期间，美运往远东的航空电子产品中60%不能使用；而英国的雷达，在欧洲时MTBF为116小时，在地中海时为61小时，在东南亚仅为18小时。
★80年代，据美国国防部对价值180亿美元、总重量近380万吨的三军库存常规弹药进行调查表明：由于美国本土、欧洲、太平洋等地区自然环境战场的腐蚀和变质，仅陆军维修和销毁弹药就高达11万多吨，造成大量经济损失。
★90年代在海湾战争中，由于不适应沙漠环境，美军坦克的瞄准系统，红外夜视装置屡屡出现故障。
★1967年1月27日，美国3名宇航员在“阿波罗－1”号模拟发射过程中因起火而丧生。
★1986年1月26日，美国挑战者号航天飞机升空74秒后便发生爆炸，机上7名宇航员全部遇难。
第6章 故障树分析分析
故障树分析
故障树分析的步骤：
1.0 定义感兴趣 的系统
2.0 选择顶事件
3.0 定义顶事件 的结构
4.0 在细节连续 水平上探索系 统的分支
5.0 简化故障树
可靠性与智能维护-第六章
36
故障树分析
在细节的连续水平上分析系统的分支
像顶事件一样，把每一个中间事件扩展到下一水 平。
可靠性与智能维护-第六章
可靠性与智能维护-第六章
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故障树分析
故障树分析的步骤：
1.0 定义感兴趣 的系统
2.0 选择顶事件
3.0 定义顶事件 的结构
4.0 在细节连续 水平上探索系 统的分支
5.0 简化故障树
可靠性与智能维护-第六章
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故障树分析
定义分析的顶事件
顶事件必须是系统特定的问题
可靠性与智能维护-第六章
（A是子树代号，用字母数字表示）：
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A
A
相似转移 符号
左图表示“下面转到以字母数字为代号 所指结构相似而事件标号不同的子树去”， 不同事件标号在三角形旁注明 右图表示“相似转移符号所指子树与此 处子树相似但事件标号不同”
可靠性与智能维护-第六章
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故障树分析
建立故障树的步骤
广泛收集并分析系统及其故障的有关资料； 选择顶事件； 定义顶事件结构； 确定分支事件结构 简化故障树。 1.0 定义感兴趣 的系统 3.0 定义顶事件 的结构
可靠性与智能维护-第六章
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概述
研究和寻找一种在工程上能够保障和改进系统可靠性、 安全性的方法，这就是故障树分析，FTA技术。
1961年 美国贝尔实验室在民兵导弹的发射控制系统可靠性 研究中首先应用FTA技术； 1974年 美国原子能委员会在核电站安全评价报告 （WASH-1400）中主要使用FTA。 随着计算机技术的发展，FTA渗入到各个工程领域，并逐步 形成一套完整的理论、方法和应用分析程序：
泰坦尼克号沉落事件工程伦理学术语
泰坦尼克号沉落事件工程伦理学术语1. 引言泰坦尼克号沉船事件是历史上最著名的船难之一，造成了大量人员伤亡和财产损失。
然而，除了事件本身的悲剧性，我们也可以从工程伦理的角度来审视这一事件。
本文将从工程伦理学术语的角度分析泰坦尼克号沉船事件，探讨其中的伦理问题和教训。
2. 背景介绍泰坦尼克号是由英国白星航运公司委托建造的豪华客轮，号称“永不沉没”。
然而，1912年4月14日，泰坦尼克号在首次航行中撞上冰山，最终沉没，造成了大量人员伤亡。
这场悲剧震惊了全世界，也引发了对工程伦理的深刻反思。
3. 工程伦理学术语3.1 人为因素泰坦尼克号沉船事件中，存在着明显的人为因素。
工程师和设计师在构建泰坦尼克号时，可能没有充分考虑到北大西洋的冰山区域航行安全的风险，或者对于船体结构的设计存在瑕疵。
这与工程伦理学中的“人为因素”概念相符，即工程实践中可能存在人为错误或疏忽而导致的事故。
在泰坦尼克号沉船事件中，人为因素的存在使得该事件成为了工程伦理的典型案例。
3.2 社会责任泰坦尼克号沉船事件也涉及到了工程伦理中的“社会责任”概念。
作为一艘载客豪华客轮，泰坦尼克号的设计和建造应该考虑到对乘客和船员的责任，同时也应该充分考虑到对海洋环境和其他船只的责任。
然而，在该事件中，泰坦尼克号并没有能够履行其社会责任，造成了巨大的人员伤亡和环境破坏，引发了社会对航行安全和船舶设计的广泛关注。
3.3 专业义务泰坦尼克号沉船事件也涉及到了工程伦理中的“专业义务”概念。
作为工程师和设计师，他们有责任确保其设计和建造的船只符合安全标准，同时也应该考虑到船舶的耐用性和适航性。
然而，在泰坦尼克号的案例中，设计和建造过程中可能存在了未能履行专业义务的问题，导致了船体结构的脆弱和船舶的失事事故。
4. 总结与展望泰坦尼克号沉船事件提供了许多关于工程伦理的宝贵教训。
通过对工程伦理学术语的分析，我们可以更好地认识到工程实践中可能存在的人为因素、社会责任和专业义务，并从中汲取经验教训。
泰坦尼克号沉船事故案例分析
“泰坦尼克号”沉没以及1503人死亡的消息震惊了整个世界。这 是迄今为止死亡最多的海难之一，称“泰坦尼克”号海难。
事故过程
1912年4月10日，在南安普敦港的海洋码头，号称“永 不沉没”的“泰坦尼克”号开始了处女航，计划前往纽约。
事故过程
4月12日，“泰坦尼克”号收到第一封冰山报 警电报，史密斯船长决定向南修正航线，躲避冰 山。
0点14分，船长命令电报员发出遇难呼救信号。 0点35分，“泰坦尼克”号收到“卡帕西亚” 号的回 电：“已改变航向，正全速行驶。
事故过程
0点45分，“泰坦 尼克”号发射了第一 枚遇险火箭。
2点20分，船头部 分沉入海中，在一分 钟之内后半截就紧跟 着泰坦尼克号前半部 分一道沉入海水中
事故过程
3点30分，“泰坦尼克”号沉没一小时后， “卡帕西亚”号第一个到达海难现场。
同时，也让我意识到多一点安全防范意识少一 点侥幸心理在避免事故发生的上有巨大的实际意 义，如今，工业迅猛的发展也导致事故发生概率 的提高，所以通过安全教育来提高个人的安全意 识是非常必要的。
台必须二十四小时时刻开通。
经验教训
1.选择安全的航道 2.环境不宜时，应降低航速 3.健全并严格执行各项航行管理制度 4.建立事故应急救援预案并定时演练 5.提高领导的安全防范意识 6.设计、建造船时尽可能提高船的本质安全 7.完善海上无线电通讯协议，规定无线电台
必须二十四小时时刻开通
个人体会
通过本次事故案例分析让我更深刻的体会了事 故因果连锁理论。伤亡事故的发生不是一个孤立 的事件，尽管伤害可能在某个瞬间突然发生，却 是一系列事件相继发生的结果。
1.1事故发生于深夜，能见度低，瞭望员视野受限。 1.2当晚是一个风平浪静的夜晚，一点风也没有。
冰碰载荷下船体板弹塑性动力响应分析-蔡伟
关键词：极地船舶；浮冰；碰撞；塑性变形；能量吸收
中图分类号: U663.2
文献标志码: A
DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.01804
Elastic-plastic responses of ship plates under ice impact loading
CAI Wei1,2, ZHU Ling*1,2,3
1 实验研究
1.1 模型实验
船体结构–冰体碰撞实验中采用的主要设备 为武汉理工大学自行设计的冲击与流固耦合实验 室水平冲击实验机，如图 1 所示。该实验装置包 括 5 个部分，分别为基座、夹具系统、冲击车、弧 形滑轨以及牵引系统。在碰撞实验过程中，所用 到的实验仪器有激光位移传感器、加速度传感 器 、 高 速 摄 影 机 、 M+P 数 据 采 集 器 及 TMR 数 据 采集系统等，相关的实验装置和仪器设备如图 2 所示。在实际情况中，冰体的形状各种各样，本 文中的冰体主要简化为了楔形冰，其尺寸和形状 分 别 如 图 3 和 图 4 所 示 。 图 3 中 ： a1， b1， b2， d1， d2 为楔形冰的主要几何尺寸参数；h 为楔形冰的 初始高度（图中参数单位为 mm）。冰体被装载在 冲击车内，通过滑轨给予冲击速度，以方便实现 撞击过程。制冰前，先做好冰体模具，然后逐步 加入淡水，在低温下（−15 ℃）冻结成冰。在每次 冰体冲击实验中，冰体尺寸被严格控制成图 4 所
工程伦理之挑战者号航天飞机事故
Annual Work Summary Report
2022 - 2023
折翼的雄鹰
此次发射任务是是历史上第25次航天飞机任务，挑战者号的第十次飞行
时间：美国东部时间1986年1月28日上午11点39分 地点：美国佛罗里达州上空 事件：挑战者号升空73秒后发生解体，七名航天员全部遇难 时间原因分析：火箭右侧固态火箭推助器的O型环密封圈失效，加之当时气温低以及火箭升空后遭遇强烈的不稳定气流进一步导致密封圈内高温气体喷出而加剧火箭解体
（四）职业精神与科学态度
事故影响
挑战者号灾难也成为此后工程安全教育中的一个常见案例，并在之后许多安全研究讨论中被提起。 NASA吸取足够多的教训来为以后的安全问题着想，同时也通过反思改进了航天器的救生系统。 挑战者号的事故常是专题研究的案例，例如工程安全、揭弊者的道德规范、沟通与集体决策等。在加拿大和其他一些国家，更是工程师在取得专业执照前必知内容的一部分。
单击此处添加小标题
挑战者号(Challenger8日在美国佛罗里达的卡那维拉尔角，挑战者号航天飞机在升空后发生悲剧。 这天上午11时38分，挑战者号在发射架上点火升空。但航天飞机在升空73秒后，空中突然传来一声闷响，只见挑战者号顷刻之间爆裂成一团桔红色火球，碎片拖着火焰和白烟四散飘飞，坠落到大西洋。挑战者号发生爆炸，全世界为之震惊。
挑战者号飞机是肯尼迪航天中心的第二架航天飞机。开发初期原本是被作为高拟真结构测试体（high-fidelity Structural Test Article，因此初期机身代号为STA-099），但在挑战者号完成初期测试任务后，被改装成正式的轨道载具（Orbiter Vehicle，因此代号改为OV-099），并于1983年4月4日正式进行任务首航。共成功完成了九次航天飞行任务。1986年1月28日美国的挑战者号航天飞机乘载七名宇航员，进行航天飞机的第10次飞行。
事故树分析方法
二、最小割集与最小径集
1、割集和最小割集
割集：事故树中某些基本事件的集合，当这些基 本事件都发生时，顶上事件必然发生。
如果在某个割集中任意除去一个基本事件就不再 是割集了，这样的割集就称为最小割集。也就是导致 顶上事件发生的最低限度的基本事件组合。
用布尔代数法化求最小割集,并做出等效图
T
·
M1
M2
+
+
M3 X1 X4
M4
·
·
X2 X3
M5 X1 +
T = M1M2 =(M3+X1)(X4+M4) =(X2X3+X1)(X4+M5X1) =(X2X3+X1)(X4+(X2+X4)X1) =(X2X3+X1)(X4+X1X2+X1X4) =(X2X3+X1)(X4+X1X2) = X2X3X4+X2X3 X1X2 +X1X4+X1X1X2 =X2X3X4+X1X2 X3+X1X4+X1X2 = X1X2 + X2X3X4 +X1X4
举例：对油库静电爆炸进行事故树分析
汽油、柴油作为燃料在生产过程中被大量使用，由 于汽油和柴油的闪点很低，爆炸极限又处于低值范围， 所以油料一旦泄漏碰到火源，或挥发后与空气混合到一 定比例遇到火源，就会发生燃烧爆炸事故。火源种类较 多，有明火、撞击火花、雷击火花和静电火花等。
试对静电火花造成油库爆炸做一事故树分析。
救援在SOS发出 后4小时到达 水温在 -1 ～ -3 之间
泰坦尼克号: 多种原因造成
暖冬，因而浮冰较少 船员发送私人信息 船员间的信赖度 隔墙没有建高， 直抵到甲板
材料失效分析课件第1章材料失效分析概论
1.2 失效分析的基本概念
1.2.2 失效的新定义*
√ 失效 (failure) 是产品因外观形态或微观结构发生
变化而不能达到设计规定的功能
外观 形态
截面分离 局部损伤 变形过量 表面变性
微观 结构
电子缺陷 离子缺陷 原子缺陷 线状缺陷 平面缺陷 体型缺陷 组织退化
* 杨振国. 论失效分析的本质及其内在关系. 理化检验-物理分册， 2013, 49 (S2): 1-3.（第五届全国失效分析学术会议大会特邀报告）
因此，泰坦尼克号的失效是在冰山撞击力、铆钉及船板的断裂 韧性低、航速过快等三种因素的相互作用下发生低应力脆性断裂(失 效起因)。
附录: 泰坦尼克号沉没事故的相关文献
1. Division of the History of Technology, Transportation Collections, National Museum of American History, in cooperation with the Public Inquiry Mail Service, Smithsonian Institution, "The Titanic," (Smithsonian Institution, May 1997). /resource/faq/nmah/titanic.htm
经济损失巨大！
1.1 概述
1.1.2 失效分析的意义 ● 失效分析是综合运用材料基础知识和各种表征方
法，开展事故调查、分析和研究的。通过失效分析, 可以找到失效的产生原因，从而避免同类事故的重 复发生，经济效益将是巨大的。它的作用主要有：
1. 防止同类事故的重复发生，保障社会稳定； 2. 明确事故的责任，维护用户的应有权益； 3. 吸取经验教训，提高产品质量、改善安全管理； 4. 促进材料研究的进步，为设计开发新材料、改进
“永不沉没的神之船”泰坦尼克号的消沉“真相”_以及从中展现出来的人类本性中的善良与丑恶
被人们称为“永不沉没的神之船”泰坦尼克号的消沉“真相”，以及从中展现出来的人类本性中的善良与丑恶!泰坦尼克号泰坦尼克号（RMS Titanic）是一艘奥林匹克级邮轮，于1912年4月处女航时撞上冰山后沉没。
泰坦尼克号由位于爱尔兰岛贝尔法斯特的哈兰德与沃尔夫造船厂兴建，是当时最大的客运轮船。
在她的处女航中，泰坦尼克号从英国南安普敦出发，途经法国瑟堡-奥克特维尔以及爱尔兰昆士敦，计划中的目的地为美国纽约。
1912年4月14日，船上时间夜里11点40分，泰坦尼克号撞上冰山；2小时40分钟后，即4月15日凌晨2点20分，船裂成两半后沉入大西洋。
泰坦尼克号海难为和平时期死伤人数最惨重的海难之一，同时也是最为人所知的海上事故之一。
建造背景1901年白星公司被美国财阀朱利厄斯·皮尔庞特·摩根的IMM国际海运公司收购之后，他的目标是卡纳德公司。
而财政状况窘迫的卡纳德公司则被迫向英国政府寻求帮助。
1907年，两艘空前规模的快船——首次使用大型蒸汽轮机的卢西塔尼亚号和毛里塔尼亚号加入了卡纳德公司庞大的邮船队。
现在白星公司在竞赛中被甩到了后面。
有IMM做后盾，白星公司决定迎头赶上。
1908年的一天晚上，哈兰·沃尔夫船厂老板皮尔里勋爵和白星公司主席布鲁斯·伊斯梅，在皮尔里勋爵位于伦敦贝尔格莱维亚区的大宅中共进晚餐。
贝尔法斯特的哈兰·沃尔夫船厂（Harland & Wolff，HW）从1871年起就是白星公司的忠诚合作伙伴。
他们谈到了卡纳德公司的两艘新船。
伊斯梅提出在HW船厂建造两艘空前规模的巨轮，每艘有三座烟囱，吨位要超出卡纳德公司两艘新船15000吨左右。
随着两人在皮尔里的书房里，两艘船变成了三艘，三个烟囱变成了四个烟囱。
这三艘史无前例的巨船，将成为无可争议的大西洋航线霸主，不带来速度优势的3个硕大螺旋桨光是在吨位上，而且在速度和豪华程度上。
新船将拥有高度跨三层甲板的头等餐厅，甚至三等舱的装潢也将远比其它的邮船要舒适高级。
常见模具失效形式及机理
1、磨损失效 2、断裂失效 3、塑性变形失效及多种失效形式的交互作用
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失效的分类
▪ 研究失效的目的不同，常用的分类方法有两种：按 经济法观点分类和按失效的形式及失效机理分类
1. 按经济法观点分类 正常损耗失效
失效
产品缺陷失效 误用失效 受累性失效
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式可使零件产生循环应变：
（1） 受热循环的零件因相邻零件的约数而不能自由的膨胀或收缩。
（2） 零件在壁厚或长度方向因快速加热或冷却而产生温度差，高温区的
膨胀受低温区的约数，反之亦然。
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▪ 疲劳裂纹扩展
●裂纹扩展第一阶段
滑移面的取向与拉应力轴呈45º角，扩展深度一般为几微米 到100微米
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▪ 影响磨粒磨损的因素
●磨粒的大小和形状
●磨粒硬度Hm与模具材料硬度H0 ●模具与工件表面压力
●磨粒尺寸与工件厚度的相对比值
▪ 提高磨粒磨损的措施
●提高模具材料的硬度 ●进行表面耐磨处理 ●采用防护措施
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(二) 粘着磨损（咬合磨损）
▪ 什么叫粘着磨损？
工件与模具表面相对运动时，由于表面凹凸不平，粘着的节点 发生剪切断裂，使模具表面材料转移到工件上或脱落的现象。
c K1C ac
▪ 估计模具剩余寿命
Ny
ac a0 (da/ dN)
▪ 指导修模工艺
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(四) 影响断裂失效的主要因素
▪ 模具表面形状 ▪ 模具材料
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3 模具的过量变形失效
外国事故历史
外国事故历史过去的几个世纪里，外国发生了许多重大事故，这些事件对全球的政治、经济和社会都产生了深远的影响。
本文将回顾其中一些历史上最具影响力的外国事故。
1. 切尔诺贝利核事故（1986年，乌克兰）切尔诺贝利核事故是人类历史上最严重的核事故之一。
1986年4月26日，在乌克兰的切尔诺贝利核电站发生了一场灾难性的爆炸，导致大量辐射泄漏。
这次事故不仅造成了数十人丧生，还导致了长期的辐射暴露和环境破坏。
切尔诺贝利核事故让全世界认识到核能的潜在风险，并促使各国加强核安全措施。
2. 泰坦尼克号沉船事故（1912年，大西洋）泰坦尼克号沉船事故是历史上最臭名昭著的海难之一。
1912年4月15日，豪华客轮泰坦尼克号在首次航行中与一座冰山相撞，导致超过1500人丧生。
这场灾难震惊了全球，引发了对船舶设计和航行规则的改革。
这次事故也成为文化和娱乐产业的重要题材，多次被搬上银幕。
3. 弗林特水危机（2014年，美国密歇根州）弗林特水危机是美国历史上的一场公共健康危机。
2014年，密歇根州弗林特市政府决定从附近的弗林特河取水，将其供应给居民。
然而，由于管理不善，未经适当处理的水导致管道中的铅渗漏，给居民带来了健康风险。
这次危机揭示了公共基础设施的腐败和管理问题，并引起了对低收入社区的关注。
4. 波兰苏联空难（2010年，俄罗斯）2010年4月10日，一架载有波兰政府高级官员和军事领导人的飞机在俄罗斯坠毁，导致总统等96人丧生。
这次事故震惊了波兰和国际社会，引发了政治动荡。
此次事故凸显了航空安全和政府领导层安排的重要性，也对波兰的政治格局产生了深远的影响。
5. 日本福岛核事故（2011年，日本）福岛核事故是自切尔诺贝利以来最严重的核事故之一。
2011年3月11日，日本发生了9级地震和海啸，导致福岛核电站的三个反应堆失去冷却剂而发生熔毁。
这次事故导致大量核辐射泄漏，造成了人员伤亡和广泛的环境破坏。
福岛核事故再次引起了全球范围内对核能安全性的重新评估。
失效分析第一章ppt课件
失效模式是指构件失效后的外观形式，即可观 察的、可测量的失效的宏观特征。比如，脆性断 裂疲劳开裂、接触磨损等。
根据构件失效的宏观特征，失效模式应有五种：
(1) 变形(deformation )
(2) 断裂(fracture)
(3) 腐蚀 (corrosion)
(4) 磨损(wear)
(5) 衰减(attenuation): 微结构随时间、环境等因 素渐变弱化
20钢
Al2O3
橡胶
MMC
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
1.3.3失效分析的综合性
产品质量管理一般实行“五要素”法管理： “人、机、料、法、环”
“人、机、料、法、环、测” 但产品的失效分析更复杂，分析人员不仅 需要有材料、工艺、结构、力学、控制、 检验等专业知识，还要懂得安装、维护、 运行、环境等工程知识，同时也要熟悉生 产过程涉及的标准、规范、规程，还包括 心理学等在内的一些管理知识。
1.1.1失效问题每时每刻都在发生，遍及各行 各业
1.1.2失效会造成巨大的经济损失
2006年11月21日发射，2007年11月18日指出，该卫星太阳能帆 寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 板无法打开，一直不能正常工作。直接经济损失20亿RMB，间接 损失1000亿元以上。
应该指出：“失效”和“事故”是两个不同的概 念
专家解读泰坦尼克号沉船之谜的感悟
泰坦尼克号沉船事件是20世纪最具震撼性的航海灾难之一，其沉没引发了广泛的关注和研究。
多年来，专家们对泰坦尼克号沉船之谜进行了深入的解读，涉及船体结构、救生设备、导航决策等多个方面。
这一事件不仅成为历史上的悲剧，也为未来的航海安全提供了宝贵的教训。
### **1. 船体结构的弱点：**泰坦尼克号被认为是“沉没的不沉之船”，然而，其船体结构存在一些设计上的弱点。
专家解读指出，造成泰坦尼克号沉没的一个关键因素是船体划破的区域过于庞大，导致大量水进入。
冰山撞击使船体划破了多个舱室，而这些舱室之间没有足够的防水隔离，致使水迅速向船的各个部分蔓延，最终导致沉没。
专家们认为，如果泰坦尼克号的船体设计采用更先进的隔水隔舱技术，能够有效隔离受损部分，也许能够避免如此迅猛的沉没。
这一观点引发了对于船体设计和安全性的深刻反思，推动了后续船舶建造和改进的法规标准。
### **2. 救生设备不足：**泰坦尼克号上的救生设备数量和质量也成为专家们关注的焦点。
尽管泰坦尼克号按照当时的标准配置了足够数量的救生艇，但它们并未满员，且没有充分利用。
这导致在船沉没时，许多人无法及时逃生。
专家解读指出，船上缺乏足够的生存训练和紧急撤离演练，使得乘客和船员在危急时刻缺乏有效的行动计划。
这引发了对于救生设备配置和培训的重视，促成了后续航海法规的修改，强调了船员和乘客在紧急情况下的及时反应和有效逃生。
### **3. 导航决策的缺陷：**导航决策是泰坦尼克号沉船的另一个关键方面。
专家指出，泰坦尼克号在遭遇冰山后的导航决策存在缺陷。
船长和航海员未能及时采取适当的行动，未能迅速减速、转向或发出紧急信号。
这一点引发了对于航海决策、导航技术和通信手段的重大改进。
在泰坦尼克号之后，全球海事界加强了对于船舶导航的监管，推动了更先进的导航技术和紧急通信系统的研发和应用。
### **4. 乘客和船员的心理因素：**专家们也深入探讨了乘客和船员在危机时刻的心理因素。
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泰坦尼克号的失效模式、机理、缺陷与起因的关系
陈天斌泰坦尼克号是20世纪初世界上最大的豪华游轮。
它长260m、宽28m、高51m、吨位46328t，可载客3000多人，总耗资7500万英镑。
船体结构的设计采用了双壳层和十六个相互隔离的水密舱等安全措施，因而当时被认为是一艘“永不沉没的”巨轮。
它的处女航是在1912年4月10日从英国南安普顿出发前往纽约的，航速为22节，但4月14日晚11:40分在北大西洋与一块漂浮的大冰山相撞，由于船体左侧六个水密舱全部破裂进水，2小时47分后就沉没了。
船上共有2208人，仅705人获救，1503人葬生海底，这是迄今为止世界上发生的最大的海事事故。
图1 泰坦尼克号处女航线图
图2 泰坦尼克号的沉没过程
★坦尼克号船板备用件的性能检验
图 3 泰坦尼克号船板的金相组织和冲击断口
事故调查结论
在对泰坦尼克号船板备用件进行材料性能检验后，发现存在大量的MnS夹杂物, 纵横向韧脆转变温度分别是32℃、56℃, 而当时的水温是-2℃。
脆性转变温度通常在晶体结构是体心立方的材料中发生，对于面心立方结构的材料，由于屈服应力与温度几乎没有关系，即使在能够达到的最低温度，滑移也是先于脆性分离发生。
由此可以推断出
该材料产生沿晶界断裂裂纹，晶界往往是析出相、夹杂物和元素偏析较集中的地方，因此，晶界强度收到削弱。
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可以推定, 泰坦尼克号与冰山相撞时的失效特征是脆性断裂(失效模式)，这是因为船板和铆钉都含有大量的MnS夹杂物及其他超标有害元素P等。
船板在冰山的撞击下夹杂物处就引发了许多裂纹(失效缺陷)，这些裂纹随后在海浪的持续作用下发生了快速疲劳扩展(失效机理) ，最终导致了船体的断裂。
因此，泰坦尼克号的失效是由船板和铆钉内大量的MnS 夹杂物和冰山撞击力的相互作用下发生的疲劳脆性断裂而引起的(失效起因)。
（文章部分引用复旦大学杨振国教授）。