失效分析试题 带标准答案

4.3简述应力-强度分布干涉理论，并根据此理论有哪几种减少产品失效率的途径？

答：零件传统设计时，只考虑材料的平均强度和平均应力（载荷），零件要可靠使用，其强度必须超过外载荷的总应力。应力-强度分布干涉理论认为批量材料的强度和实际载荷均按一定的概率分布，批量材料的强度概率分布和实际载荷的概率分布重叠时，零件将发生失效。根据此理论减少产品失效率的途径有：提高材料的平均强度，降低材料的平均应力（载荷）,控制材料的质量使材料的强度分布变窄，优化设计使应力分布变窄，通过上述途径避免材料的强度概率分布和实际载荷的概率分布重叠，从而降低产品的失效率。（可以附图说明）

5.论述题：（共15分）

试分析为什么产品失效率随时间呈“浴盆”曲线变化规律，并指出在不同阶段采用哪些措施可以有效降低产品的失效率。

答：通过对产品失效事件的统计发现，产品的失效率（单位时间内发生失效的比率）存在一定的变化规律。下图为产品的失效率随使用时间变化的典型曲线。在不进行预防性维修的情况下，曲线的形状与浴盆相似，故称为“浴盆曲线”，产品在不同的使用阶段，失效率明显不同。

在产品开发和使用初期，由于设计考虑不周和制造工艺不成熟，产品会存在这样或那样不为人们认识的缺陷，导致失效率较高，我们把这一阶段称为产品的早期失效期，形象的称为产品的“幼年期”。在这一时期，随着产品设计的不断改进和工艺技术的不断完善，失效率则很快会下降。如果在产品出厂之前，进行旨在剔除这类缺陷的“老练“过程，即进行产品中试研究和可靠性试验，那么从一开始使用产品失效率便可以大幅度降低。

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