失效分析的思路和方法
失效分析思路方法和基本程序
第三章失效分析思路方法和基本程序• 3.1 失效分析的思想方法1.整体观念原则设备失效要考虑的对象不仅仅是设备，要把设备---环境—人当作一个系统来考虑a.失效构件与邻近非失效构件之间的关系b.失效构件与周围环境的关系c.失效构件与操作人的各种关系大胆设想可能与环境发生哪些问题，逐个列出失效因素，对照调查，检测，试验数据再逐个排除，特别是大型构件更要如此.2.从现象到本质的原则失效的表现是现象原因才是本质许多失效表现出一定的现象，如一个断口出现贝壳花样；又知道其承受交变载荷，就可认定失效类型是疲劳，但还要进一步弄清为什么会发生疲劳失效，找出原因才是本质。
3.动态原则位置机械产品对周围的环境相对运动变化之中条件设计参量和操作工艺指标只能是一个分析的参考量。
甚至存放在仓库的新产品也要认为在动态中。
内部受力条件会变化，外部温度、介质会变化，产品本身的某些因素也会变化。
4.两分法原则好的方面任何事物、事件一分为二不好的方面失效分析中对任何事物、事件都要一分为二，名牌、进口和质量好的产品也会失效，也会出现设计不当或材料问题。
5.立体原则客观事物在不同的时空范围内是变化的a.对同一设备在不同的服役阶段或不同的环境就会具有不同的性质。
b.同一工况条件构件的不同部位也会产生不同的失效模式失效分析要多方位综合考虑问题。
6.比较方法、历史方法、逻辑方法失效与已失效系统进行比较,依赖过去失效资料积累分析,分析比较综合归纳作出判断和推类。
3.2 相关性分析的思路及方法1.按失效零件制造全过程和使用条件进行分析（1）审查设计使用条件设计包括标准选用导致零件失效设计判据条件（估计不足）高应力区缺陷标准（选用不当）截面变化太陡判据（不准）倒角过小表面质量过低（2）材料分析选用不当热处理不合理成分不合格材料夹杂物超标导致失效产生组织不合要求材料各向异性冶金缺陷（3）加工制造缺陷铸造缺陷锻造缺陷焊接缺陷缺陷冷加工缺陷导致失效产生碰伤表面缺陷腐蚀表面缺陷装配不当缺陷（4）使用和维护情况分析超载超温超速问题频繁启动停车导致失效产生润滑问题冷却问题保养问题2.根据产品的失效形式及机械模式进行分析根据产品的失效表现形式进一步分析失效模式分析导致失效的内因和外因找出失效原因（后面详细讲解）3.“四M”分析思路及方法1）man人操作人员的情况分析工作态度责任心大小玩忽职守人主观臆断造成失效违章操作缺乏经验反映迟钝技术低能2）Media 环境产品使用状态下的环境情况分析载荷状态变化载荷大小变化载荷方向变化环境周围温度导致失效周围湿度周围尘埃腐蚀介质3）Machine 设备情况分析分析材料的选择结构设计加工制造水平造成失效安装水平运输保护措施4）Management 管理情况分析作业程序保护措施管理辅助工作造成失效使用工具维护保养3.3 系统工程的分析思路及方法▪ 1. 复杂系统▪除常规影响因素外▪还有人的因素和软件因素，用相关性及物理检测无法解决，必须采用系统工程来解决。
失效分析的思路和诊断
失效分析的思路与诊断第二章失效分析的思路第一节常用的几种失效分析思路一、“撤大网”逐个因素排除法二、以设备制造全过程为一系统进行分析任何一个设备都要经历规划、设计、选材、机械加工（包括铸、锻、焊等工艺）、热处理、二次精加工（研磨、酸洗、电镀）和装配等制作工序，如果失效已确定纯属设备问题，还可对上述工序逐个进一步分析，包括以下容：1.设计不当（1）开孔位置不当造成应力集中；（2）缺口或凹倒角半径过小；（3）高应力区有缺口；（4）横截面改变太陡；（5）改变设计，没有相应地改变受力状况；（6）设计判据不足；（7）计算中出现过载荷；（8）焊缝选择位置不当，以及配合不适当等；（9）对使用条件的环境影响，未做适当考虑；（10）提高使用材料的受力级别；（11）刚性和韧性不适当；（12）材料品种选择错误；（13）选择标准不当；（14）材料性能数据不全；（15）材料韧脆转变温度过高；（16）对现场调查不充分，认识不足就投入设计；（17）与用户配合有差错。
2.材料、冶金缺陷（1）成分不合格；（2）夹杂物含量及成分不合格；（3）织组不合格；（4）各种性能不合格；（5）各向异性不合格；（6）断口不合格；（7）冶金缺陷（缩孔、偏析等）；（8）恶化变质；（9）混料。
3.锻造等热加工工艺缺陷（1）折叠、夹砂、夹渣；（2）裂缝；（3）锻造鳞皮；（4）流线分布突变或破坏；（5）晶粒流变异常；（6）沿晶氧化（过烧）；（7）氧化皮压入；（8）分层、疏松；（9）带状组织；（10）过热、烧裂；（11）外来金属夹杂物；（12）缩孔；（13）龟裂；（14）打磨裂纹；（15）皱纹。
4.机械加工缺陷（1）未按图纸要求；（2）表面粗糙度不合格；（3）倒角尖锐；（4）磨削裂纹或过烧；（5）裂纹；（6）划伤、刀痕；（7）毛刺；（8）局部过热；（9）矫直不当。
5.铸造缺陷（1）金属突出；（2）孔穴；（3）疏松；（4）不连贯裂纹；（5）表面缺陷；（6）浇注不完全；（7）尺寸和形状不正确；（8）夹砂、夹渣；（9）组织反常；（10）型芯撑、冷铁。
材料失效分析课程设计思路
材料失效分析课程设计思路一、课程目标知识目标：1. 学生能理解材料失效的基本概念，掌握材料失效的主要类型及特点；2. 学生能掌握材料失效分析的基本方法，如断口分析、金相分析等；3. 学生能了解材料失效预防及延寿措施，提高材料的使用寿命。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，对实际工程中的材料失效案例进行分析，并提出解决方案；2. 学生能通过小组合作，进行材料失效实验，提高实验操作能力和团队协作能力；3. 学生能运用现代信息技术，收集、整理材料失效相关资料，提高信息处理能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习材料失效分析，增强对工程问题的责任感，培养严谨的科学态度；2. 学生在探讨材料失效案例中，学会尊重事实，敢于质疑，培养批判性思维；3. 学生通过了解材料失效对社会经济发展的影响，提高环保意识和可持续发展观念。
本课程针对高中年级学生，结合物理、化学等学科知识，以实际工程案例为载体，引导学生掌握材料失效分析的基本原理和方法。
课程注重理论与实践相结合，培养学生解决实际问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使其在学习过程中形成正确的科学态度和价值观。
通过本课程的学习，为学生未来在材料科学、工程技术等领域的发展奠定基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 材料失效基本概念及类型- 失效定义及失效分析的意义；- 常见材料失效类型：断裂、腐蚀、磨损、疲劳等；- 各类失效特点及影响。
2. 材料失效分析方法- 断口分析：原理、方法及应用；- 金相分析：原理、方法及应用；- 其他失效分析方法：如光谱分析、电子探针等。
3. 材料失效预防及延寿措施- 材料选择与设计：依据工况选择合适材料，优化设计；- 表面处理技术：涂层、镀层、阳极氧化等；- 维护与监测：定期检查、预防性维护、在线监测等。
教学大纲安排如下：第1课时：导入及材料失效基本概念；第2课时：常见材料失效类型及特点；第3课时：断口分析与金相分析方法；第4课时：其他失效分析方法；第5课时：材料失效预防及延寿措施。
失效分析方案
失效分析方案一、引言失效分析是指通过对失效部件或系统的实物、历史数据、现场情况等进行研究和分析，找出失效原因和规律，以制定相应的解决方案。
失效分析在工程技术和产品开发中起着重要的作用，能够帮助我们定位问题、改进设计和提高可靠性。
本文将针对失效分析的具体步骤和相关工具进行详细介绍。
二、失效分析步骤失效分析一般包括以下几个步骤：2.1 收集信息在进行失效分析之前，需要收集相关信息，包括失效部件或系统的历史数据、技术规格、工作环境等。
这些信息对于分析失效原因和制定解决方案非常重要。
可以通过调查问卷、现场观察和采集资料等方式获取所需信息。
2.2 确定失效目标失效目标是指要分析的失效部件或系统。
根据收集到的信息，确定需要进行失效分析的具体对象。
例如，如果是对某个机械零部件的失效进行分析，则失效目标可以是这个零部件的某个具体型号或批次。
2.3 进行失效模式分析失效模式分析是寻找失效原因的重要方法。
通过对失效部件或系统的实物进行观察和测试，确定其失效模式。
失效模式可能是由于材料疲劳、设计缺陷、制造问题等引起。
通过分析失效模式，可以初步判断可能的失效原因。
2.4 进行实验和测试为了进一步验证失效模式和找出具体的失效原因，需要进行实验和测试。
可以通过对失效部件进行实验加载、材料结构分析、金相测试等方式，找出可能的失效原因。
同时，还需要记录实验和测试过程中的数据和观察结果，为后续的分析提供依据。
2.5 分析失效原因在收集到足够的信息和实验数据后，可以进行失效原因分析。
根据实际情况，可以采用多种方法进行分析，如质量分析、故障树分析、因果分析等。
通过分析失效原因，找出导致失效的根本原因，并制定相应的解决方案。
2.6 制定解决方案最后，根据对失效原因的分析，制定解决方案。
解决方案应该针对具体的失效原因，从材料、设计、制造等方面进行改进或优化。
制定解决方案时应注意可行性和经济性，并进行风险评估。
同时，还需要考虑后续的执行和跟踪，确保解决方案的有效性。
失效分析的思路和方法
4.用局部复合强化，克服零件上的薄弱环节，争取达到材料 的等强度设计。
克服失效措施的几个结合
在进行失效分析和提出克服失效的措施时，还应做到几个结 合
第四章 失效分析的思路和方法
4.1、失效分析的常规思路
失效分析的常规思路有三种思路： 1）以失效抗力指标为主线的失效分析思路 2）以制造过程为主线的失效分析思路 3）以零件或设备为类别的失效分析思路
1.以失效抗力为主线的失效分析思路
零件的失效是由于其失效抗力与服役条件这一对矛盾的 因素相互作用的结果，当零件的失效抗力不能胜任服役条 件时，便造成了零件失效。
零件的服役条件主要包括载荷和环境两方面的因素 。而零件的失效抗力指标一方面决定于材料因素如成分、 组织和状态等，一方面与零件的几何细节有关。
思路图
分析思路要点
1.对具体服役条件下的零件作具体分析，从中找出主要的失 效分析方式及主要失效抗力指标。
2.运用金属学、材料强度学和断裂物理、化学、力学的研究 成果，深入分析各种失效现象的本质：主要失效抗力指标 与材料成分、组织和状态的关系，提出改进措施。
1.设计、选材和工艺相结合 2.结构强度(力学计算、实验应力分析)与材料强度相结合 3.宏观规律与微观机理相结合(断口与组织分析) 4.实验室规律性试验研究与生产考验相结合
2.以制造过程为主线的失效分析思路
任何零件都要经历设计、选材、热加工(铸锻焊)、冷加工、热处 理、精加工、装配等工序，如果业己已经确认零件失效纯属于制 造过程中的问题，则可对上述诸工序一一展开分析。找出失效分 析的原因，提出克服失效的措施。
零件失效分析3-失效分析思路、程序及基本技能
收集与失效有关的物质，如气氛、物料粉尘、飞溅 物、反应物，并注意机械划伤、污染吸附等痕迹；
残骸的重要关键性部位，供实验室分析用； 清理现场时将编号的无用残骸有秩序地堆放在避 风雨的地方暂存、备用；
调查、访问和背景资料的收集
装备的工作原理及运行技术数据和有关的规程、 标准； 设计的原始依据； 选材的依据； 使用材料的牌号、性能指标、质量保证书、供应 状态、验收记录、供应厂家、出厂时间等； 加工、制造、装配的技术文件；
初步判断： 材料化学成材料组织有缺陷 材质分析 力学性能分析 断口分析 显微组织分析 分析论证开裂原因
结论
建立具体的分析 思路和工作程序
举例：汽车轮毂紧固螺栓断裂事故分析 现场信息调查：汽车轮毂紧固螺栓是汽车上至关重 要的零件，如果该零件出现问题，轻则造成交通事 故，重则造成车毁人亡，后果严重。某厂生产的汽 车的左后轮紧固螺栓全部断裂，5个螺栓中有4个螺 栓断裂前出现弯曲和扭转， 1个螺栓被剪切，造成 了车祸，该厂紧急召回了废车对其事故进行分析。
2. 失效分析的程序与步骤
（九）性能检验 性能检验是与设计所对应的性能 试验，这种确定性能的试验通常是破坏性试验。在 不允许对失效件做破坏性取样时，可以用硬度试验 来推断其力学性能，如屈服强度等。 （十）失效分析 模拟失效原因，制作与失效件相 同的构件，使之在设计要求的真实工况下运行。这 是非常昂贵但却可信的试验，只有在特殊需要下才 做。
初步判断： 螺栓的力学性能不够
可能原因
结构和装配问题 材质分析（材料成分、显微组织） 力学性能分析（工况、紧固、强度） 建立具体的分析 思路和工作程序 断口分析（形貌） 分析论证开裂原因 结论
失效树分析（FTA法） 失效模式及效应分析（FMEA法） 系统工程分析法 管理失误与风险树分析（MORT法） 事件树分析（ETA法） …
失效分析方法
失效分析方法失效分析是一种通过分析和检测产品或系统失效原因的方法，它可以帮助我们找出产品或系统存在的问题，并采取相应的措施来改进和解决这些问题。
在工程领域，失效分析方法被广泛应用于各种产品和系统的设计、制造和运行过程中。
本文将介绍几种常见的失效分析方法，以及它们在工程实践中的应用。
首先，我们来介绍一种常见的失效分析方法——故障树分析。
故障树分析是一种用于分析系统失效原因的定性方法，它通过构建故障树来描述系统的失效逻辑关系，从而找出系统失效的根本原因。
在进行故障树分析时，我们首先需要确定系统的顶事件，然后通过逻辑门的组合来描述系统各个部件之间的关系，最终找出导致系统失效的基本事件。
故障树分析方法可以帮助工程师全面地了解系统的失效原因，并提出相应的改进措施。
其次，我们介绍另一种常见的失效分析方法——故障模式和效应分析。
故障模式和效应分析是一种用于分析产品或系统失效模式和效应的定性方法，它通过识别产品或系统的各种失效模式，并分析这些失效模式对系统性能和安全性的影响，从而找出系统存在的问题。
在进行故障模式和效应分析时，我们需要对系统进行全面的分析，识别系统的各种失效模式，并评估这些失效模式可能对系统造成的影响，最终找出系统的薄弱环节，并提出改进建议。
此外，我们还介绍一种常见的失效分析方法——故障树分析。
故障树分析是一种用于分析系统失效原因的定性方法，它通过构建故障树来描述系统的失效逻辑关系，从而找出系统失效的根本原因。
在进行故障树分析时，我们首先需要确定系统的顶事件，然后通过逻辑门的组合来描述系统各个部件之间的关系，最终找出导致系统失效的基本事件。
故障树分析方法可以帮助工程师全面地了解系统的失效原因，并提出相应的改进措施。
综上所述，失效分析方法在工程实践中具有重要的意义，它可以帮助工程师全面地了解产品或系统存在的问题，并提出相应的改进措施。
通过合理地运用失效分析方法，我们可以提高产品或系统的可靠性和安全性，从而更好地满足用户的需求。
失效分析的思路与诊断
失效分析的思路与诊断第二章失效分析的思路第一节常用的几种失效分析思路“撤大网”逐个因素排除法表2-1 事故的管理责任二、以设备制造全过程为一系统进行分析任何一个设备都要经历规划、设计、选材、机械加工（包括铸、锻、焊等工艺）、热处理、二次精加工（研磨、酸洗、电镀）和装配等制作工序，如果失效已确定纯属设备问题，还可对上述工序逐个进一步分析，包括以下内容:1.设计不当(1) 开孔位置不当造成应力集中；(2) 缺口或凹倒角半径过小；(3) 咼应力区有缺口；(4) 横截面改变太陡；(5) 改变设计，没有相应地改变受力状况；(6) 设计判据不足；(7) 计算中出现过载荷；(8) 焊缝选择位置不当，以及配合不适当等;(9) 对使用条件的环境影响，未做适当考虑;(10) 提高使用材料的受力级别；(11) 刚性和韧性不适当；(12) 材料品种选择错误；(13) 选择标准不当；（ 14） 材料性能数据不全； （ 15） 材料韧脆转变温度过高；（ 16） 对现场调查不充分，认识不足就投入设计； （ 17） 与用户配合有差错。
2. 材料、冶金缺陷 1） 成分不合格； 2）夹杂物含量及成分不合格；3） 织组不合格；4） 各种性能不合格； 5） 各向异性不合格； 6） 断口不合格；7） 冶金缺陷（缩孔、偏析等）； 8） 恶化变质； 9） 混料。
3. 锻造等热加工工艺缺陷 1 ） 折叠、夹砂、夹渣； 2 ） 裂缝；3 ） 锻造鳞皮；4） 流线分布突变或破坏； 5） 晶粒流变异常；6） 沿晶氧化（过烧）； 7） 氧化皮压入； 8） 分层、疏松； 9） 带状组织； 10) 过热、烧裂； 11) 外来金属夹杂物； 12) 缩孔； 13) 龟裂； 14) 打磨裂纹； 15)皱纹。
（1） 未按图纸要求； （2） 表面粗糙度不合格； （3） 倒角尖锐； （4） 磨削裂纹或过烧； （5） 裂纹； （6） 划伤、刀痕； （7） 毛刺；（8） 局部过热； （9）矫直不当。
失效分析的思路和方法课件
详细描述
02
分析系统级产品的整体性能 和失效模式，研究各组成部 分之间的相互影响。
05 失效分析的展望
失效分析技术的发展趋势
01
02
03
智能化分析
利用人工智能和大数据技 术，实现失效分析的智能 化，提高分析效率和准确 性。
多学科交叉
整合物理、化学、材料科 学等多学科知识，深入研 究失效机制，揭示失效本 质。
事件树分析法
事件树分析法是一种自下而上的归纳分析方法，通过分析 基本事件的发生概率和它们之间的逻辑关系，推导出系统 事件的概率和可能结果。
事件树分析法需要确定初始事件和后续事件，通过逻辑门 将它们连接起来，形成事件树，然后对事件树进行定性和 定量分析，找出关键事件和重要事件，评估系统事件的概 率和可能结果。
可靠性工程设计
将失效分析结果纳入产品可靠性工程 设计，优化产品设计，提高产品可靠 性和寿命。
感谢您的观看
THANKS
确定失效原因和机理 ，预防类似失效再次 发生。
为设计、材料、工艺 等方面提供改进依据 。
提高产品质量和可靠 性，降低维修和保障 成本。
失效分析的基本流程
收集失效产品或部件， 了解使用环境和条件。
01
进行深入分析，如断口 观察、化学分析、金相
检查等。
03
验证改进措施的有效性 ，进行跟踪和反馈。
பைடு நூலகம்
05
进行初步检查和测试， 记录失效现象和特征。
02
确定失效原因和机理， 提出改进措施和建议。
04
02 失效分析的思路
失效模式识别
确定失效模式
通过观察、检测和实验，识别产品或 系统的失效模式，即确定失效的表现 形式。
FMEA失效分析的思路与诊断
FMEA失效分析的思路与诊断FMEA（Failure Mode and Effects Analysis）是一种系统性的方法，用于识别和诊断潜在的失效模式及其可能的效应，以及识别和评估预防和控制措施。
以下是FMEA失效分析的思路与诊断的详细解释。
1.思路：1.1确定团队：组织一个多学科的团队，包括不同部门和领域的专家，以确保全面和多元的视角。
1.2确定目标：明确FMEA失效分析的目标，例如改进产品、流程或系统的可靠性，减少风险和成本，提高质量等。
1.3选择范围：确定需要进行失效分析的范围，例如特定产品、过程或系统。
1.4制定工作计划：制定一个详细的工作计划，包括分析的步骤、时间表和责任分配。
1.5收集相关信息：收集与失效模式、潜在原因和效应相关的信息，包括技术手册、过程文档、产品规范、历史数据、经验知识等。
1.6风险评估：对失效模式进行风险评估，根据其潜在的严重性、发生概率和检测能力来评估风险。
1.7制定改进计划：基于风险评估结果，制定改进计划，包括确定必要的预防和控制措施。
1.8实施改进计划：实施改进计划，并跟踪其有效性和成本效益。
2.诊断：2.1首先，对所关注的产品、过程或系统进行详细的分析和了解，包括其功能、工作原理和条件等。
通过对现有文档和资料的研究，了解其设计、制造和运营的过程。
2.2组织和明确失效模式和相关数据。
通过分析过程或系统的历史失效数据、用户反馈、事故报告等，确定可能的失效模式。
2.3评估潜在原因。
根据失效模式，确定可能的原因，这些原因可以是设计不良、工艺问题、操作错误、环境变化等。
2.4评估可能的效应。
根据失效模式和原因，评估可能的效应，包括安全风险、客户满意度、产品质量、生产效率等方面。
2.5量化和评估风险。
将潜在的失效模式、原因和效应进行定量评估，使用风险评估工具，如风险矩阵、风险指数等，确定风险的严重性、持续时间、概率等。
2.6制定预防和控制措施。
基于风险评估的结果，制定必要的预防和控制措施，包括改进设计、优化工艺、提高操作员培训等。
失效分析基本方法PPT课件
系统工程法
9
3.1 失效分析的思路及方法
1 失效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
主要类型
10
3.1 失效分析的思路及方法
四M方法
7
3.1 失效分析的思路及方法 3. “四M”分析思路及方法
（1）人员情况的分析 （2）环境情况的分析 （3）设备情况的分析 （4）管理情况的分析
四M方法
8
3.1 失效分析的思路及方法
3.1.3 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。
故障树例
15
3.1 失效分析的思路及方法
故障树例
16
3.1 失效分析的思路及方法
定义与特征
17
3.1 失效分析的思路及方法
各底事件发生概率的均值及其左右分布
事件 均值m 分布、 事件 均值m 分布、 事件 均值m 分布、
x1 0.0002 5.03410-5 x2 0.0010 2.51710-4 x3 0.0030 7.55110-4 x4 0.0004 1.00710-4 x5 0.0007 1.76210-4 x6 0.0006 1.51010-4 G18 0.0002 5.03310-5 G6 0.0075 1.88110-3
，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。
可靠性失效分析常见方法
可靠性失效分析常见思路失效分析在生产建设中极其重要，失效分析的限期往往要求很短，分析结论要正确无误，改进措施要切实可行。
1 失效分析思路的内涵失效分析思路是指导失效分析全过程的思维路线，是在思想中以机械失效的规律(即宏观表象特征和微观过程机理)为理论依据，把通过调查、观察和实验获得的失效信息(失效对象、失效现象、失效环境统称为失效信息)分别加以考察，然后有机结合起来作为一个统一整体综合考察，以获取的客观事实为证据，全面应用推理的方法，来判断失效事件的失效模式，并推断失效原因。
因此，失效分析思路在整个失效分析过程中一脉相承、前后呼应，自成思考体系，把失效分析的指导思路、推理方法、程序、步骤、技巧有机地融为一体，从而达到失效分析的根本目的。
在科学的分析思路指导下，才能制定出正确的分析程序;机械的失效往往是多种原因造成的，即一果多因，常常需要正确的失效分析思路的指导;对于复杂的机械失效，涉及面广，任务艰巨，更需要正确的失效分析思路，以最小代价来获取较科学合理的分析结论。
总之，掌握并运用正确的分析思路，才可能对失效事件有本质的认识，减少失效分析工作中的盲目性、片面性和主观随意性，大大提高工作的效率和质量。
因此，失效分析思路不仅是失效分析学科的重要组成部分，而且是失效分析的灵魂。
失效分析是从结果求原因的逆向认识失效本质的过程，结果和原因具有双重性，因此，失效分析可以从原因入手，也可以从结果入手，也可以从失效的某个过程入手，如“顺藤摸瓜”，即以失效过程中间状态的现象为原因，推断过程进一步发展的结果，直至过程的终点结果“;顺藤找根”，即以失效过程中间状态的现象为结果，推断该过程退一步的原因，直至过程起始状态的直接原因“;顺瓜摸藤”，即从过程中的终点结果出发，不断由过程的结果推断其原因“顺;根摸藤”，即从过程起始状态的原因出发，不断由过程的原因推断其结果。
再如“顺瓜摸藤+顺藤找根”、“顺根摸藤+顺藤摸瓜”、“顺藤摸瓜+顺藤找根”等。
工程项目失效分析方案范文
工程项目失效分析方案范文一、背景介绍工程项目是指根据特定需求，由投资方、建设方和施工方等参与主体合作，借助技术、资金和劳动力等资源，在一定的时间和空间范围内完成的一项目标性建设活动。
工程项目的目标是实现各项工程指标，确保工程项目的质量、进度和成本。
然而，在工程项目实施过程中，由于多种原因可能导致工程项目发生失效，造成损失和不良后果。
因此，对工程项目失效进行分析，找出失效原因，并提出相应的解决方案，对于避免工程项目失效具有重要的意义。
二、工程项目失效分析的意义1. 保障工程项目顺利进行：通过失效分析，找出引发工程项目失效的根本原因，提前发现问题并加以解决，可以在一定程度上保障工程项目的顺利进行，避免不必要的损失。
2. 提高工程项目管理水平：失效分析是对项目管理的一种深入剖析，可以帮助管理者更好地了解工程项目在实施过程中面临的问题和风险，从而提高管理水平，减少失效的可能性。
3. 优化项目管理流程：通过失效分析，可以深入分析问题的起因，找出管理流程中的不足和问题所在，进而进行合理的优化和改进，提高工程项目管理流程的效率和效果。
三、工程项目失效的常见原因1. 人为因素：工程项目实施过程中，由于人为因素导致的失误、管理不当、沟通不畅等问题，往往是引发工程项目失效的主要原因之一。
2. 技术问题：工程项目中存在的技术问问题，包括设计不合理、施工工艺不正确、材料质量不合格等，都可能导致工程项目失效。
3. 管理问题：工程项目在实施过程中，管理不善、计划执行不力、成本控制不当等问题，也会导致工程项目的失效。
4. 外部环境因素：工程项目在实施过程中，受到自然环境、政策法规、市场变化等外部环境因素的影响，也可能导致工程项目失效。
四、工程项目失效分析方案1. 数据收集：在进行工程项目失效分析前，首先需要收集项目实施过程中的相关数据，包括工程项目的设计文件、施工日志、监理报告、质量检测报告、成本数据、项目计划等，以便全面深入地了解工程项目在实施过程中的情况。
《失效分析》课件-3
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
四M方法
7
3.1 失效分析的思路及方法 3. “四M”分析思路及方法
技术参量
29
3.2 失效分析的程序与步骤
4．深入分析研究 （1）失效产品的直观检查（变形，损伤情况，
裂纹扩展，断裂源）
（2）断口的宏观分析及微观形貌分析（多用扫 描电镜）
（3）无损探伤检查（涡流、着色、磁粉、同位 素、X射线、超声波等）
（4）表面及界面成分分析（俄歇能谱） （5）局部或微区成分分析（辉光光谱、能谱、 电子探针）
（6）相结构分析（X射线衍射法） （7）断裂韧性检查，强度、韧性及刚度校核
深入研究
30
3.2 失效分析的程序与步骤
5 综合分析归纳，推理判断提出初步结论
根据失效现场获得的信息、背景材料及各种实测数据，运用材
料学、机械学、管理学及统计学等方面的知识，进行综合归纳 、推理判断、分析后，初步确定失效模式并提出失效原因的初 步意见和预防措施。
故障树法
11
3.1 失效分析的思路及方法
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。
防止锈蚀，防止手指
失效分析的思路和方法精选PPT
4.1、失效分析的常规思路
失效分析的常规思路有三种思路： 1）以失效抗力指标为主线的失效分析思路
2）以制造过程为主线的失效分析思路
3）以零件或设备为类别的失效分析思路
1.以失效抗力为主线的失效分析思路
零件的失效是由于其失效抗力与服役条件这一对矛盾的 因素相互作用的结果，当零件的失效抗力不能胜任服役条 件时，便造成了零件失效。
针对失效原因，采取措施可以防止再发生这类失效。 2）残骸拼凑分析与低倍宏观检查 找出失效分析的原因，提出克服失效的措施。 失效分析的常规思路有三种思路：
系设统计工 、2程选.是材运一和门工用综艺合相金运结用合属多种学现代、化科材学技料术的强综合度性管学理工和程。断裂物理、化学、力学的研究 设计、选材成和工果艺相，结合深入分析各种失效现象的本质：主要失效抗力指标 与材料成分、组织和状态的关系，提出改进措施。 对具体服役条件下的零件作具体分析，从中找出主要的失效分析方式及主要失效抗力指标。
3.根据“不同服役条件要求材料强度与塑性、韧性的合理配 宏观规律与微观机理相结合(断口与组织分析)
根据“不同服役条件要求材料强度与塑性、韧性的合理配合”这一原则，分析研究失效零件现行的选材、用材技术条件是否合理，是
否受旧的传合统学”术观这念的一束缚原。 则，分析研究失效零件现行的选材、用材技术 4）故障事件条定义件要准是确，否不能合在“理树”，中造是成逻否辑混受乱和旧矛盾的。 传统学术观念的束缚。
故障树分析法(Fault Tree Analysis)
故障树分析法是用数理逻辑符号，把不希望发生的 各种现象，沿其发生的经过而展开成树的形式， 分析事故发生的途径、原因以及发生概率的方法 。实际上是从已发生的失效事故出发逆着失效发 生的过程进行分析，是一个从结果到原因的所谓 逆方向分析。
失效分析基本方法
失效分析基本方法失效分析是指通过对一些系统或者设备的故障进行深入研究和分析，找出失效的原因和机制，以便进行预防和改进的一种方法。
失效分析常见的基本方法包括故障统计分析、失效模式与影响分析（FMEA）和故障树分析（FTA）等。
一、故障统计分析故障统计分析是指通过对已发生故障的统计数据进行分析，找出失效的规律和趋势，从而为预防和改进提供参考。
故障统计分析一般包括以下几个步骤：1.故障数据收集：收集和记录系统或设备发生故障的相关数据，包括故障频次、故障类型、故障位置、故障严重程度等。
2.故障分类与排序：根据收集到的故障数据，对故障进行分类和排序，以便进行进一步的分析和处理。
3.故障原因分析：对故障进行深入分析，找出造成故障的原因，可以通过查找历史记录、检查设备、进行实验等方式。
4.故障规律和趋势分析：根据故障数据的统计结果，分析故障发生的规律和趋势，例如故障频次随时间的变化、不同类型故障的比例等。
5.预防和改进措施制定：根据故障分析的结果，制定相应的预防和改进措施，例如更换部件、调整操作方式、增加维护频率等。
二、失效模式与影响分析（FMEA）失效模式与影响分析（FMEA）是一种系统性的方法，旨在确定系统或设备的失效模式及其对系统性能和安全性的影响。
FMEA主要包括以下几个步骤：1.建立失效模式和影响矩阵：将系统或设备的各个功能和组件进行分析，找出可能的失效模式，并评估其对系统性能和安全性的影响。
2.确定失效原因：对已确定的失效模式进行深入分析，找出可能的失效原因，例如材料老化、制造缺陷、设计不合理等。
3.评估失效严重程度：对于已确定的失效模式和其影响，进行评估其严重程度，以便确定优先处理的失效模式。
4.制定预防措施：根据评估的失效严重程度，制定相应的预防措施，例如改善设计、优化制造过程、增加监测手段等。
5.根因分析和改进措施验证：对已制定的预防措施进行根因分析，找出根本原因，并验证改进措施的有效性。
三、故障树分析（FTA）故障树分析（FTA）是一种逻辑分析方法，主要用于分析系统或设备的故障原因和失效路径。
失效分析基本方法
事件 均值m 分布、
x7 x8 x9 x10 x11 0.0002 5.03410-5 0.0002 5.03410-5 0.0010 2.51710-4 0.0009 2.26510-4 0.0020 5.03410-4
事件 均值m 分布、
x13 0.00001 2.51710-6 x14 0.00001 2.51710-6 x15 x16 x17 0.0001 0.0001 2.51710-5 2.51710-5
（1）设备的自然情况
（2）设备的运行记录 （3）设备的维修历史情况 （4）设备的失效历史情况 （5）设计图纸及说明书，装配程序说明书，使用 维护说明书 （6）材料选择及其依据 （7）设备主要零部件的生产流程
（8）质量检验报告及有关的规范和标准
收集材料
23
3.2
失效分析的程序与步骤
3 技术参量复验 （1）材料的化学成分
TOP 0.0060 1.50610-3
故障树例
18
3.1 失效分析的思路及方法
3 数理统计分析思路及方法 巴特雷图
相关性分析 灰色关联分析
数理统计法
19
3.2
失效分析的程序与步骤
3.2.1 分析程序的意义
失效分析是一项复杂的技术工作，它不仅要求失效分 析工作人员具备多方面的专业知识，而且要求多方面的工 程技术人员，操作者及有关的科学工作者的相互配合，才 能圆满地解决问题。因此，如果在分析以前没有设计出一 个科学的分析程序和实施步骤，往往就会出现工作忙乱、 漏取数据、工作缓慢或走弯路，甚至把分析时步骤搞颠倒， 使某些应得的信息被另一提前的步骤给毁掉了。
3.1.2 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。
失效原因分析及措施
失效原因分析及措施引言在各行各业的工作中，经常会遇到一些设备或系统失效的情况。
这些失效可能会导致工作中断、数据丢失、费用增加等问题，给工作带来不便和损失。
因此，分析失效原因并采取相应的措施是非常重要的。
本文将介绍失效原因的常见分类以及相应的解决措施。
失效原因的分类在进行失效原因的分析之前，我们首先需要对失效进行分类。
根据失效的性质和来源，失效可以分为以下几类：1.设备故障：包括硬件故障、软件故障等。
硬件故障可能是由于组件老化、短路、断线等原因导致的，而软件故障可能是由于程序设计错误、系统崩溃等引起的。
2.人为失误：人为操作不当、不熟悉系统使用等原因会导致系统失效。
例如，错误的操作、误删除文件等。
3.环境因素：环境因素也可能引起设备或系统失效。
例如，电压不稳、温度过高、湿度过大等。
4.资源限制：资源限制也会导致系统失效。
例如，存储空间不足、带宽限制等。
5.安全问题：安全问题可能导致系统失效，并对数据安全造成威胁。
例如，黑客攻击、病毒感染等。
失效分析方法在进行失效分析时，我们可以采用以下方法：1.故障树分析（FTA）：故障树分析是一种通过构建故障树来识别导致系统失效的所有可能路径的方法。
通过这种方法，我们可以找到导致系统失效的根本原因。
2.追溯分析：追溯分析是一种从失效现象往回追溯，分析失效原因的方法。
通过这种方法，我们可以逐步排除一些可能的原因，最终找到失效的真正原因。
3.故障模式与效果分析（FMEA）：故障模式与效果分析是一种通过识别潜在故障模式并评估其对系统性能影响的方法。
通过这种方法，我们可以提前预防可能的失效，并采取相应的措施。
失效的措施针对不同的失效原因，我们需要采取不同的措施来解决。
设备故障对于设备故障导致的失效，我们可以采取以下措施：1.定期维护：设备定期维护可以延长设备的使用寿命，减少故障发生的概率。
2.备份数据：定期备份重要数据可以防止数据丢失，并能够快速恢复系统到失效前的状态。
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4.4 失效分析的基本实验技术
作为失效分析的手段，需要以下试验技术：宏观和 微观断口分析技术；金相检验技术；无损探伤检 验技术；常规成分、微区成分和表面成分分析技 术；X射线衍射分析技术；实验应力分析技术；力 学性能测试技术；断裂力学测试技术等。
各个分析技术的特点
1.宏观分析技术及用肉眼或放大50倍以下的放大镜观察分析是失效分析 的基础，可以确定损坏的起源，根据断口的宏观特征可以对加载方式 、应力大小、材料的相对韧性与脆性等给以说明。 2.借助体视显微镜的分析可以进一步帮助肉眼确认断裂源和裂纹走向， 以及观察磨损或腐蚀的情况。 3.金相显微镜的分辨率低，景深小，不宜于作断口观察，但是可以通过 金相显微镜得到裂纹扩展的方式（穿晶或沿晶） 4.扫描电子显微镜（SEM）适合做断口上的定点观察，可以观察深孔底部 的形貌，对观察气孔、疏松、气蚀的底部情况是唯一较好的工具，适 合作拉伸、弯曲、压痕、疲劳、刀具切削等动态形变过程的观察；当 备用高温、低温装置时，可观察金属与合金的相变过程和氧化过程。 扫描的不足之处是不能分辨颜色和不能定结构。 5.透射电子显微镜（TEM）分辨率高，能区别扫描电镜不易区分的形貌细 节，能确定第二相的结构，如果配有能谱，还能测定第二相的成分。 6.电子探针（EP）主要的特点是能测量几立方微米体积内材料的化学成 分，如测量细小的夹杂物或第二相的成分，检测晶界或晶界附近与晶 内相比有无元素富集或贫化。但是不能代替常规的化学分析方法确定 总体含量的平均成分，不能做H、He、Li三元素的分析
故障树可以反映出系统中故障的内在联系，使人一 目了然、形象地掌握这种联系并进行正确分析。 所以建树时要注意一下几点： 1）为建好故障树，要选准建树流程，然后根据主 流程确定几个分枝 2）合理处理好系统及部件的边界条件 3）对系统中各事件的逻辑关系和条件必须分析清 楚，不能有逻辑混乱和条件矛盾 4）故障事件定义要准确，不能在“树”中造成逻 辑混乱和矛盾。
4.3 失效分析的程序和步骤
失效分析的程序可简化为“问”、“望”、“闻” 、“切”、“模”、“结”六个方面
失效分析步骤
1）调查研究收集原始背景材料 2）残骸拼凑分析与低倍宏观检查 3）零件失效部位应力分析计算，必要时用实验方法 测定 4）深入实验分析 5）综合分析找出失效的原因，提出防止和改进措施 的建议 6）撰写失效分析报告
对于某个机械零件的失效，一般可以从以下四个方面去考虑 分枝建树过程：
1）结构设计上的问题 2）选材、加工工艺及材质上的问题 3）装配上的问题 4）使用维护中的问题 在建树过程中和初步判断时，应遵循下列步骤： 1）调查收集原始资料 2）残骸分析 3）通过模拟进行误差排除
提出防止失效的措施
故障树分析指出的是特定条件下发生失效的主要 原因。例如设计不当或选材不当等。针对失效 原因，采取措施可以防止再发生这类失效。所 采取的措施不一定是针对造成失效的主要原因 ，而是根据实际生产条件采取的最有效并且经 济的方法。
7.俄歇能谱仪（AEM）是进行薄层表面分析的重要工具，用它 来分析Li,Be,B,C,N,O时的灵敏度比电子探针高很多，但不 能测定H和He. 8.X射线分析可以确定断口上的腐蚀产物、析出相或表面沉积 物，它一次可获得多种结构和成分 9.力学性能试验：做拉伸，冲击试验是为了测定失效材料的 常规力学性能，检验材料的力学性能参量是否达到设计计 算得要求。对于钢材来说，在不解剖零件的前提下，通过 测量硬度可以获得下列信息：帮助估计热处理工艺是否存 在偏差；估计材料拉伸强度的近似值；检验加工硬化或由 于过热、脱碳或渗碳、渗氮所引起的软化或硬化。 10.断裂力学测试与分析包括材料断裂韧度测试、模拟介质条 件下的应力腐蚀以及模拟疲劳条件下的裂纹扩展参数测试
性管理工程。系统工程的思路和方法是按照事物本身
的系统性，把所有要研究的问题都放进系统中加以考 察。对失效分析来说，就是把设备本身的各种破坏因 素与环境因素和人为因素当作一个系统，再运用系统 工程的分析方法来处理，最后得出失效原因。
故障树分析法(Fault Tree Analysis)
故障树分析法是用数理逻辑符号，把不希望发生的 各种现象，沿其发生的经过而展开成树的形式， 分析事故发生的途径、原因以及发生概率的方法 。实际上是从已发生的失效事故出发逆着失效发 生的过程进行分析，是一个从结果到原因的所谓 逆方向分析。
第四章 失效分析的思路和方法
4.1、失效分析的常规思路
失效分析的常规思路有三种思路： 1）以失效抗力指标为主线的失效分析思路 2）以制造过程为主线的失效分析思路 3）以零件或设备为类别的失效分析思路
1.以失效抗力为主线的失效分析思路
零件的失效是由于其失效抗力与服役条件这一对矛盾的 因素相互作用的结果，当零件的失效抗力不能胜任服役条 件时，便造成了零件失效。 零件的服役条件主要包括载荷和环境两方面的因素 。而零件的失效抗力指标一方面决定于材料因素如成分、 组织和状态等，一方面与零件的几何细节有关。
思路图
分析思路要点
1.对具体服役条件下的零件作具体分析，从中找出主要的失 效分析方式及主要失效抗力指标。
2.运用金属学、材料强度学和断裂物理、化学、力学的研究 成果，深入分析各种失效现象的本质：主要失效抗力指标 与材料成分、组织和状态的关系，提出改进措施。
3.根据“不同服役条件要求材料强度与塑性、韧性的合理配 合”这一原则，分析研究失效零件现行的选材、用材技术 条件是否合理，是否受旧的传统学术观念的束缚。 4.用局部复合强化，克服零件上的薄弱环节，争取达到材料 的等强度设计。
克服失效措施的几个结合
在进行失效分析和提出克服失效的措施时，还应做到几个结 合 1.设计、选材和工艺相结合 2.结构强度(力学计算、实验应力分析)与材料强度相结合
3.宏观规律与微观机理相结合(断口与组织分析)
4.实验室规律性试验研究与生产考验相结合
2.以制造过程为主线的失效分析思路
任何零件都要经历设计、选材、热加工(铸锻焊)、 冷加工、热处理、精加工、装配等工序，如果业己 已经确认零件失效纯属于制造过程中的问题，则可 对上述诸工序一一展开分析。找出失效分析的思路
机械产品按其类别可分为基础零件和成套设备。 对于同类零件或设备，尽管其功能各不相同，服役 条件也有很大差别，但在其工作性质上仍有诸多 相同或相通之处，因此其失效形式以及造成失效 的因素也有相同或相通之处。
4.2 失效分析的系统工程思路与方法
系统工程是一门综合运用多种现代化科学技术的综合