失效分析在产品设计中时如何发挥作用的 失效分析在产品设计中的作用很大、很重要、有经济价值和技术含量
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
失效分析在产品设计中时如何发挥作用的
失效分析在产品设计中的作用很大、很重要、有经济价值和技术含 量
其主要作用可概况为一下几点
1.找出失效原因，提高使用寿命、避免突然失效造成停机、安全 隐患等损失甚至重大损失。 2.作为提高设计水平或改进设计的重要依据之一。 3.作为提高制造、安装、使用及维护的水平的突破点之一。
4.避免重蹈覆辙，能更好地解决设计中的误区，让机械零件的功 能更加完善。
5.为企业技术开发、技术改造提供信息，增加企业产品技术含量。
以失效分析来防止设计的产品失效的思路和程序
• 防止失效的思路 • 其基本思路是: • (1)对具体服役条件下的零部件进行具体分析,从中找出主 要的失效形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,以主要失效抗力指 标与材料成分、组织、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和塑性、韧性的合理 配合”这一规律,分析研究失效零部件现行的选材、用材技 术条件是否合理,是否受旧的传统学术观念束缚。 • (4)采用局部复合强化,克服零部件上的薄弱环节,争取达到 材料的等强度设计。
2.失效分析完后的解决方法
应当采用外表面和内孔同时渗碳，即双面渗碳, 不仅在 外表面及内孔表面都有了强化层, 而且在内孔表面也产 生了有利的残余压应力, 克服了内孔薄弱环节, 达到了 材料强度的等强度设计。
大量试验结果表明, 各种机型的双面渗碳活塞销疲劳强 度比原来的提高 17~64%，并通过大量的台架试验及装车 考核证实了双面渗碳活塞销在使用中是安全可靠的。这 一结果不但打破了旧传统的技术条件要求, 而且还可以 节约材料, 简化工艺, 节约工时, 近十年来为国家节约 一千多万元。
源自文库
•
判定失效原因 进行上述环节后,把所得的 资料进行综合分析,搞清失效的过程和规律,这 是失效分析的重要环节。一般要从影响零部件 失效的结构设计因素、材料因素、工艺因素、 装配因素和服役条件因素中进行全面分析,真 正找到导致该零部件早期失效的主导因素。重 大的失效分析项目,在初步确定失效原因后,还 应及时进行重现性试验(模拟试验),以验证初步 结论的可靠性。
下面两张图是失效分析在产品设计中的作用程序
案例：失效分析与活塞销的加工设计
1.活塞销的失效分析
内燃机活塞销受载后应力分布如图2, 说明袖向弯曲应力和失园应力都 可能使销子破坏。早先的设计概念只按图2a 所示的弯曲应力进行强度 设计, 以致现行技术条件中规定 “ 活塞销只进行外表面渗碳, 内孔不得 渗碳或漏碳” 。我们通过大量的活塞销失效分析及失园实验应力分析 结果都表明, 内孔未渗碳的活塞销, 失效时的疲劳裂纹源绝大 多数都在内孔表面, 这是循环失园应力所造成的内孔疲劳纵裂。
失效分析在产品设计中的作用很大、很重要、有经济价值和技术含 量
其主要作用可概况为一下几点
1.找出失效原因，提高使用寿命、避免突然失效造成停机、安全 隐患等损失甚至重大损失。 2.作为提高设计水平或改进设计的重要依据之一。 3.作为提高制造、安装、使用及维护的水平的突破点之一。
4.避免重蹈覆辙，能更好地解决设计中的误区，让机械零件的功 能更加完善。
5.为企业技术开发、技术改造提供信息，增加企业产品技术含量。
以失效分析来防止设计的产品失效的思路和程序
• 防止失效的思路 • 其基本思路是: • (1)对具体服役条件下的零部件进行具体分析,从中找出主 要的失效形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,以主要失效抗力指 标与材料成分、组织、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和塑性、韧性的合理 配合”这一规律,分析研究失效零部件现行的选材、用材技 术条件是否合理,是否受旧的传统学术观念束缚。 • (4)采用局部复合强化,克服零部件上的薄弱环节,争取达到 材料的等强度设计。
2.失效分析完后的解决方法
应当采用外表面和内孔同时渗碳，即双面渗碳, 不仅在 外表面及内孔表面都有了强化层, 而且在内孔表面也产 生了有利的残余压应力, 克服了内孔薄弱环节, 达到了 材料强度的等强度设计。
大量试验结果表明, 各种机型的双面渗碳活塞销疲劳强 度比原来的提高 17~64%，并通过大量的台架试验及装车 考核证实了双面渗碳活塞销在使用中是安全可靠的。这 一结果不但打破了旧传统的技术条件要求, 而且还可以 节约材料, 简化工艺, 节约工时, 近十年来为国家节约 一千多万元。
源自文库
•
判定失效原因 进行上述环节后,把所得的 资料进行综合分析,搞清失效的过程和规律,这 是失效分析的重要环节。一般要从影响零部件 失效的结构设计因素、材料因素、工艺因素、 装配因素和服役条件因素中进行全面分析,真 正找到导致该零部件早期失效的主导因素。重 大的失效分析项目,在初步确定失效原因后,还 应及时进行重现性试验(模拟试验),以验证初步 结论的可靠性。
下面两张图是失效分析在产品设计中的作用程序
案例：失效分析与活塞销的加工设计
1.活塞销的失效分析
内燃机活塞销受载后应力分布如图2, 说明袖向弯曲应力和失园应力都 可能使销子破坏。早先的设计概念只按图2a 所示的弯曲应力进行强度 设计, 以致现行技术条件中规定 “ 活塞销只进行外表面渗碳, 内孔不得 渗碳或漏碳” 。我们通过大量的活塞销失效分析及失园实验应力分析 结果都表明, 内孔未渗碳的活塞销, 失效时的疲劳裂纹源绝大 多数都在内孔表面, 这是循环失园应力所造成的内孔疲劳纵裂。