FMEA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一、“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）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；

故障诊断方法与应用

课程名称：故障诊断方法与应用报告题目：内圈故障诊断实验报告学生班级；研152 学生姓名：任课教师：学位类别：

设备故障诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部是正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。安装合适的传感器可以获得故障的特征信号，通过信号反映故障产生原因。滚动轴承是机械中的易损元件，据统计旋转机械的故障有30%是由轴承引起的，它的好坏对机器的工作状态影响极大。轴承的缺陷会导致机器剧烈振动和产生噪声，甚至会引起设备的损坏。滚动轴承的振动可由于外部的振源引起，也可由于轴承本身的结构特点及缺陷引起。而随着科学技术不断发展和工业化程度的不断提高，机械设备精密程度、复杂程度及自动化程度不断提高，凭个人的感观经验对机械设备进行诊断己经远远不够，因此轴承的状态检测和故障诊断是十分必要的，已经成为机械设备故障诊断技术的重要内容。滚动轴承故障监测诊断方法有很多种，它们各具特点，其中振动信号法应用最广泛。本次实验就是采用振动信号法对滚动轴承故障实验平台的滚动轴承的故障信号进行分析。

1 绪论 (1) 2 轴承内圈故障特征频率 (2) 3 时域无量纲参数分析 (2) 3.1 时域波形 (2) 3.2 傅里叶变换运算分析故障 (3) 4通过自相关、互相关、功率谱运算分析故障 (4) 4.1 自相关分析 (4) 4.2 互相关运算分析故障 (5) 4.3功率谱密度 (6) 5 Haar小波分析 (7) 5.1小波分解 (7) 5.2 小波降噪 (9)

1 绪论随着对滚动轴承的运动学、动力学的深入研究，对于轴承振动信号中的频率成分和轴承零件的几何尺寸及缺陷类型的关系有了比较清楚的了解，加之快速傅里叶变换技术的发展。开创了用频域分析方法来检测和诊断轴承故障的新领域。其中最具代表性的有对钢球共振频率的研究，对轴承圈自由共振频率的研究。本文主要着重于对滚动轴承内圈磨损的故障研究，主要研究方法为傅里叶变换，功率谱，自相关以及互相关，小波理论。滚动轴承在运行过程中可能会因为各种原因出现故障，如安装不当、异物入侵、润滑不良、腐蚀和剥落等都会导致轴承出现故障。安装不当会导致轴承不对中，使得轴承在运行中，产生一种附加弯矩，给轴承增加附加载荷，形成附加激励，引起几组强烈振动，严重时会导致转子严重磨损、轴弯曲、联轴器和轴承断裂等严重后果。即使轴承安装正确，在长期的运行中，由于异物的入侵或则负荷的作用下，接触面会出现不同程度的金属剥落、裂痕等现象，进而导致旋转部件与故障区域接触时产生强烈振动。本次实验主要针对潜在危害很大的裂痕故障信号进行分析研究。滚动轴承在出现裂痕故障后，随着轴承的旋转，由于旋转部件与裂痕周期性的碰撞会产生周期性的冲击信号，且周期可以通过轴承结构计算得出。图1.1所示为滚动轴承基本结构。图1.1 滚动轴承基本结构 d：滚动体直径 D：轴承节径（滚动体所在圆的直径） R：内圈直径 i R：外圈直径 o ：接触角（滚动体受力方向与轴承径向平面的夹角） Z：滚动体个数

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。

故障诊断分析方法-结课论文

故障诊断分析方法比较摘要：小波变换作为信号处理的手段，逐渐被越来越多领域的理论工作者和工程技术人员重视和应用。在机械系统和电气系统中，故障时常发生，为了诊断系统是否故障，小波分析是很好的方法。小波分析的方法很多，小波的选择也很多类，为了研究哪种小波分析方法更加适合于故障检测。论文将通过一个例子来分别采用功率谱、多分辨小波分析和小波包三种方法进行突发性故障诊断，来研究各自的分析特点。并总结在故障发生时，一个更加好的分析方法。关键词：故障功率谱多分辨分析小波包分析正文：在对机械设备进行故障检测时，通常采用对振动信号进行频谱分析找出奇异点的方法来实现设备监测。傅里叶变换是频谱分析的主要工具，其方法是研究函数在傅里叶变换后的衰减以推断函数是否具有奇异性及奇异性的大小，但傅里叶分析只能确定一个函数奇异性的整体性质而难以确定奇异点空间的位置分布情况，这一局限性导致了频谱分析不能精确的确定信号的奇异性特点，给进一步分析信号的规律带来了一定的障碍。而在傅里叶基础上发展而来的功率谱可以识别不同信号的故障信号。将正常信号的功率谱与运行过程中不断连续收集的信号功率谱进行对比，功率谱异常就表示机械系统有故障，不同类型的故障会有不同类型的频谱特征，从故障信号的功率谱中可以识别故障的类型。然而利用传统的频谱分析方法只能从频谱图上了解故障信号的所包含的频率成分，而无法确定具体的频率成分的震动形式。无法对具体的频率成分进行分析，难以直接描述机械的状态。小波分析是近十年发展起来的一门适用于时变信号分析的新兴工具，它可以把时域信号变换到时间—尺度域中，在不同尺度下观察不同的局部化特性。在信号突变时，其小波变换后的系数具有模量极大值，可通过对模的极大值点的检测来确定故障发生的时间点。在从小波基础上发展的小波包，对各个子小波空间做出更加细致的分解，其对应的频带被进一步分解，这使得时—频分析能聚焦于任意的细节，在故障诊断时，可从细节上分析故障。很多工作系统正常工作时，工作输出点的采样信号是蠕变信号，当由于多种原因系统系统故障时，输出信号将产生一突变信号（主要表现在幅度和频率的变化），信号的突变时刻被称为信号的奇异点。这些奇异点数值包含有重要的故障信息，因此，对突变信号进行检测和处理，是故障诊断的关键。因此，本文从功率谱、多分辨分析分析和小波包三种方法进行蠕变信号突发性故障诊断，并比较总结它们的特点。实例：由于日常机械中很多振动信号都是由不通频率的正弦余弦波组成的，于是这里选择的原始信号采用的是单一频率正弦波的形式。为了研究上述三种分析方法，并且由于还未在先研究阶段中未得到研究机械的信号，为了简化分析

失效分析的思路与诊断

失效分析的思路与诊断 Prepared on 22 November 2020

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

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）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；

故障诊断理论方法综述

故障诊断理论方法综述故障诊断的主要任务有：故障检测、故障类型判断、故障定位及故障恢复等。其中：故障检测是指与系统建立连接后，周期性地向下位机发送检测信号，通过接收的响应数据帧，判断系统是否产生故障；故障类型判断就是系统在检测出故障之后，通过分析原因，判断出系统故障的类型；故障定位是在前两部的基础之上，细化故障种类，诊断出系统具体故障部位和故障原因，为故障恢复做准备；故障恢复是整个故障诊断过程中最后也是最重要的一个环节，需要根据故障原因，采取不同的措施，对系统故障进行恢复一、基于解析模型的方法基于解析模型的故障诊断方法主要是通过构造观测器估计系统输出，然后将它与输出的测量值作比较从中取得故障信息。它还可进一步分为基于状态估计的方法和基于参数估计的方法，前者从真实系统的输出与状态观测器或者卡尔曼滤波器的输出比较形成残差，然后从残差中提取故障特征进而实行故障诊断；后者由机理分析确定系统的模型参数和物理元器件之间的关系方程，由实时辨识求得系统的实际模型参数，然后求解实际的物理元器件参数，与标称值比较而确定系统是否发生故障及故障的程度。基于解析模型的故障诊断方法都要求建立系统精确的数学模型，但随着现代设备的不断大型化、复杂化和非线性化，往往很难或者无法建立系统精确的数学模型，从而大大限制了基于解析模型的故障诊断方法的推广和应用。二、基于信号处理的方法当可以得到被控测对象的输入输出信号，但很难建立被控对象的解析数学模型时，可采用基于信号处理的方法。基于信号处理的方法是一种传统的故障诊断技术，通常利用信号模型，如相关函数、频谱、自回归滑动平均、小波变换等，直接分析可测信号，提取诸如方差、幅值、频率等特征值，识别和评价机械设备所处的状态。基于信号处理的方法又分为基于可测值或其变化趋势值检查的方法和基于可测信号处理的故障诊断方法等。基于可测值或其变化趋势值检查的方法根据系统的直接可测的输入输出信号及其变化趋势来进行故障诊断，当系统的输入输出信号或者变化超出允许的范围时，即认为系统发生了故障，根据异常的信号来判定故障的性质和发生的部位。基于可测信号处理的故障诊断方法利用系统的输出信号状态与一定故障源之间的相关性来判定和定位故障，具体有频谱分析方法等。三、基于知识的方法在解决实际的故障诊断问题时，经验丰富的专家进行故障诊断并不都是采用严格的数学算法从一串串计算结果中来查找问题。对于一个结构复杂的系统，当其运行过程发生故障时，人们容易获得的往往是一些涉及故障征兆的描述性知识以及各故障源与故障征兆之间关联性的知识。尽管这些知识大多是定性的而非定量的，但对准确分析故障能起到重要的作用。经验丰富的专家就是使用长期积累起来的这类经验知识，快速直接实现对系统故障的诊断。利用知识，通过符号推理的方法进行故障诊断，这是故障诊断技术的又一个分支——基于知识的故障诊断。基于知识的故障诊断是目前研究和应用的热点，国内外学者提出了很多方法。由于领域专家在基于知识的故障诊断中扮演重要角色，因此基于知识的故障诊断系统又称为故障诊断专家系统。如图1.1

各类材料失效分析方法

各类材料失效分析方法 Via 常州精密钢管博客失效分析是一门发展中的新兴学科，近年开始从军工向普通企业普及，它一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。失效分析流程图1 失效分析流程各种材料失效分析检测方法 1 PCB/PCBA失效分析 PCB作为各种元器件的载体与电路信号传输的枢纽已经成为电子信息产品的最为重要而关键的部分，其质量的好坏与可靠性水平决定了整机设备的质量与可靠性。

图2 PCB/PCBA 失效模爆板、分层、短路、起泡，焊接不良，腐蚀迁移等。常用手段· 无损检测：外观检查，X射线透视检测，三维CT检测，C-SAM检测，红外热成像表面元素分析：扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS) 显微红外分析(FTIR) 俄歇电子能谱分析(AES) X射线光电子能谱分析(X PS) 二次离子质谱分析(TOF-SIMS)· 热分析：· 差示扫描量热法(DSC) 热机械分析(TMA) 热重分析(TGA) 动态热机械分析(DMA) 导热系数(稳态热流法、激光散射法) 电性能测试：　· 击穿电压、耐电压、介电常数、电迁移· 破坏性能测试：染色及渗透检测

2 电子元器件失效分析电子元器件技术的快速发展和可靠性的提高奠定了现代电子装备的基础，元器件可靠性工作的根本任务是提高元器件的可靠性。图3 电子元器件失效模式开路，短路，漏电，功能失效，电参数漂移，非稳定失效等常用手段· 电测：连接性测试电参数测试功能测试无损检测：开封技术(机械开封、化学开封、激光开封) 去钝化层技术(化学腐蚀去钝化层、等离子腐蚀去钝化层、机械研磨去钝化层) 微区分析技术(FIB、CP) 制样技术：开封技术(机械开封、化学开封、激光开封) 去钝化层技术(化学腐蚀去钝化层、等离子腐蚀去钝化层、机械研磨去钝化层) 微区分析技术(FIB、CP) 显微形貌分析：光学显微分析技术扫描电子显微镜二次电子像技术表面元素分析：扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS) 俄歇电子能谱分析(AES)

失效分析的思路与诊断

失效分析的思路与诊断失效分析思路第一节常用几种失效分析思路一、“撤大网”逐个因素排除法表2-1 事故管理责任

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：设计不当开孔位置不当造成应力集中；缺口或凹倒角半径过小；高应力区有缺口；横截面改变太陡；改变设计，没有相应地改变受力状况；设计判据不足；计算中出现过载荷；焊缝选择位置不当，以及配合不适当等；对使用条件环境影响，未做适当考虑；提高使用材料受力级别；刚性和韧性不适当；材料品种选择错误；选择标准不当；材料性能数据不全；材料韧脆转变温度过高；对现场调查不充分，认识不足就投入设计；与用户配合有差错。材料、冶金缺陷成分不合格；夹杂物含量及成分不合格；织组不合格；

各种性能不合格；各向异性不合格；断口不合格；冶金缺陷（缩孔、偏析等）；恶化变质；混料。

锻造等热加工工艺缺陷折叠、夹砂、夹渣；裂缝；锻造鳞皮；流线分布突变或破坏；晶粒流变异常；沿晶氧化（过烧）；氧化皮压入；分层、疏松；带状组织；过热、烧裂；外来金属夹杂物；缩孔；龟裂；打磨裂纹；皱纹。机械加工缺陷未按图纸要求；表面粗糙度不合格；倒角尖锐；磨削裂纹或过烧；裂纹；划伤、刀痕；毛刺；局部过热；矫直不当。

铸造缺陷金属突出；孔穴；疏松；不连贯裂纹；表面缺陷；浇注不完全；尺寸和形状不正确；夹砂、夹渣；组织反常；型芯撑、内冷铁。

服务器维修故障诊断思路大全

前言：相对PC机而言服务器出故障的机率是小多了，但是它的故障给企业也带来了一些影响。作为服务器工程师除要有服务器基础知识以外，还需要具备服务器故障的诊断思路，这样才能最快速的解决问题也可以减少故障停机时间。本文并不是针对某个厂家服务器故障完全手册，而是根据个人经验总结出来的一些经验思路还有一些总结案例。按照下面思路和方法基本上能够解决目前服务器更换式维修的大多数问题。而且里面的一些操作风险性也不是很大，因为服务器本身就是坏的，最坏的情况下就是它一点都不能工作了呗，（主要确认是否有数据，数据无价啊）而且现在很多厂商都有自己的客服电话关于产品问题打个电话也很方便，所以安心做啦当然如果服务器在保修期内就打电话让售后工程师上门服务，毕竟顾客就是上帝嘛，但是如果上帝比较着急使用，一般小故障自己解决一下就好了，因为一般报修最快都是第二天（大客户如银行等除外，一般当天还得是晚上才能停机解决）目录：一、服务器常见故障分类二、服务器常见故障现象及其对应排错方法三、服务器排错基本原则四、服务器故障需要收集哪些信息五、服务器硬件故障排错实例六、服务器软件故障排错实例七、服务器常见内存故障现象一、服务器常见故障类型分类： A. 开机无显示 B. 加电BIOS自检阶段故障 C. 系统和软件安装阶段故障和现象 D. 操作系统启动失败 E. 系统运行阶段故障二、服务器常见故障现象及其对应的排除方法

A．服务器开机无显示（加电无显示和不加电无显示） 1. 检查供电环境 2. 检查电源和故障指示灯（故障指示灯状态，目前很多厂商的服务器都有故障指示灯，或故障诊断卡等。） 3. 按下电源开关时，键盘指示灯是否亮、风扇是否全部转动 4. 是否更换过显示器，尝试更换另外一台显示器 5. 插拔内存，用橡皮擦擦拭一下金手指，如果在故障之前有增加内存，去掉增加的内存尝试 6. 是否添加了CPU，如果有增加CPU尝试去掉 7. 去掉增加的第三方I/O卡包括Raid卡等 8. ClearCMOS (记得使用跳线来清除，尽量不要直接拔电池，每款服务器清除跳线位置不一致，具体找不到电话联系一下厂商客服) 9. 尝试更换主板、内存等主要部件 10．清除静电，将电源线等外插在服务器上的线缆全部拔掉，然后轻按开机键几下 B．加电BIOS自检报错 1. 根据BIOS自检报错信息提示 2. 查看是否外插了第三方的卡或者添加部件，如果有还原基本配置重启 3. 做最小化测试 4. 尝试清除CMOS 5. 看能否正常进入BIOS C. 系统安装阶段故障和现象 1.查看服务器支持操作系统的兼容版本（从厂商能查到兼容性列表） 2.系统安装蓝屏（对蓝屏故障代码诊断） 3.安装在分区格式化的时候找不到硬盘（阵列驱动没有安装或者没有配置阵列，可以尝试适应引导光盘安装） 4.大于2T的硬盘式应该如何分区（必须使用阵列卡才能实现或者有外插识别卡）（使用阵列卡配置阵列分成一个小于2T的空间，一个大于2T的空间，然后将系统安装在小于2T的上面，安装好系统后在使用GPT方式分区即可） 5.安装过程是死机 (检查兼容性列表---查看硬盘接口选择是否正确---阵列驱动安装是否正确---尝试最小化配置安装检查是否为内存和CPU等问题) 6.引导光盘安装失败

失效分析思路_张峥

理化检验-物理分册PTCA(PART:A PH YS.T EST.)2005年第41卷3专题讲座失效分析思路 FAILURE ANA LYSIS M ETH ODOLOGY 张峥 (北京航空航天大学材料学院,北京100083) 中图分类号:T B303文献标识码:E文章编号:1001-4012(2005)03-0158-04 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。导致零部件或系统失效的因素往往很多,加之零部件相互间的受力情况很复杂,如果再考虑外界条件的影响,这就使失效分析的任务更加繁重。此外,大多数失效分析的关键性试样十分有限,只容许一次取样、一次观察和测量。在分析程序上走错一步,可能导致整个分析的失败。由此可见,如果分析之前没有一条正确的分析思路,要能如期得出正确的结论几乎是不可能的。有了正确的分析思路,才能制定正确的分析程序。大的事故需要很多分析人员按照分工同时进行,做到有条不紊,不走弯路,不浪费测试费用。所以从经济角度也要求有正确的分析思路。 1失效分析思路的内涵世界上任何事物都是可以被认识的,没有不可以认识的东西,只存在尚未能够认识的东西,机械失效也不例外。实际上失效总有一个或长或短的变化发展过程,机械的失效过程实质上是材料的累积损伤过程,即材料发生物理的和化学的变化。而整个过程的演变是有条件的、有规律的,也就是说有原因的。因此,机械失效的客观规律性是整个失效分析的理论基础,也是失效分析思路的理论依据。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、失效环收稿日期:2005-02-07 作者简介:张峥(1965-),男,教授,博士生导师。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0,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0,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0,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0,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0 /顺根摸藤+顺藤摸瓜0/顺藤摸瓜+顺藤找根0等。 # 158 #

(品管工具FMEA)FMEA失效分析的思路与诊断

（品管工具FMEA）FMEA失效分析的思路与诊断

失效分析的思路和诊断第二章失效分析的思路第壹节常用的几种失效分析思路壹、“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壹系统进行分析任何壹个设备均要经历规划、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，仍可对上述工序逐个进壹步分析，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）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情况；（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）和用户配合有差错。 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。

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。导致零部件或系统失效的因素往往很多,加之零部件相互间的受力情况很复杂,如果再考虑外界条件的影响,这就使失效分析的任务更加繁重。此外,大多数失效分析的关键性试样十分有限,只容许一次取样、一次观察和测量。在分析程序上走错一步,可能导致整个分析的失败。由此可见,如果分析之前没有一条正确的分析思路,要能如期得出正确的结论几乎是不可能的。有了正确的分析思路,才能制定正确的分析程序。大的事故需要很多分析人员按照分工同时进行,做到有条不紊,不走弯路,不浪费测试费用。所以从经济角度也要求有正确的分析思路。 1 失效分析思路的内涵世界上任何事物都是可以被认识的,没有不可以认识的东西,只存在尚未能够认识的东西,机械失效也不例外。实际上失效总有一个或长或短的变化发展过程,机械的失效过程实质上是材料的累积损伤过程,即材料发生物理的和化学的变化。而整个过程的演变是有条件的、有规律的,也就是说有原因的。因此,机械失效的客观规律性是整个失效分析的理论基础,也是失效分析思路的理论依据。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

飞机航电系统故障分析方法与故障诊断系统分析

摘要：在民航事业飞速发展的背景下，飞机持续适航能力要求也不断提高，但从目前情况来看，在飞机维护过程中，各种故障尤为频繁，由于飞机结构和航电系统相当复杂，在满足适航要求的前提下对飞机故障进行检修需要花费大量的人力和时间。本文基于上述背景，对飞机航电系统故障分析方法以及故障诊断系统进行了研究，以期能为飞机检修人员提供借鉴意义。关键词：飞机航电系统；故障；分析方法；诊断系统在飞机航线维护以及飞机检修过程中，几乎每天都要面对各种各样的故障，由于飞机类型较多，且航电系统复杂，外加故障原因与环境、设备、人员等多种因素相关，因此对飞机航电系统故障进行准确诊断并及时排除故障对飞机安全航行有重要意义。以下将从飞机航电系统概述分析入手，逐步探讨了航电系统故障的分析和诊断方法。一、飞机航电系统概述目前通常采用的飞机航电系统为g1000航空电子系统，该系统具有高度集成的特征，内部包括高频通信收发机、gps收发机、等航空通讯电子设备，同时在机舱内配备了两台高分辨率的高精度液晶显示屏。该航电系统充分应用了飞机的操控特征、大气数据和以太网连接通信领域内的数据成果，具备功能性与实用性。系统将航空电子设备和仪表操作显示集成到一个单独的显示系统内，用液晶电子显示替代传统的机械仪表，从而让航行信息具备高灵活度，但航电系统在带给航空人员便捷的同时也给设备维护人员带来了一定的困难。 g1000子系统则包括飞行仪表显示系统和导航与通信系统。飞行仪表显示系统主要负责为主系统提供飞行参数，例如航向、高度、外界大气参数、飞行姿态等，信息均可在pfd显示屏中显示。导航与通信系统则主要起到导航与通信功能，音频信号通过数字传输通道送入音频板，gps信息则传送到mfd和pfd显示屏中进行处理。二、飞机航电系统故障分析方法和诊断系统 1.航电系统故障航电系统中最容易出现的是数据链路故障，由于数据链路状况主要以不同颜色的框框来进行区分，红色表示确定链路失效，黑色表示链路不明，系统无法准确识别，绿色则表示链路正常，例如pfd显示屏arinc 429中1号通道状态框显示为红色，则提示航电系统故障与lru grs77相关，即pfd与航向基准系统间的链路失效。 2.通讯导航系统故障 3.仪表系统故障在航电系统姿态信息传递到各子系统的过程中，需要与多种类型的传感器共同作用，如倾斜传感器、加速度传感器等，仪表系统组间则主要负责对姿态参数信息进行采集，并将其传入姿态航向系统中，在该系统中，信息传递或者显示任何环节有误或者收到外界干扰均会导致姿态信息显示异常，从以往的故障数据调查以及飞行手册中可总结出仪表系统故障的主要原因，具体如下：（1）发动机振动导致仪表断线。（2）显示屏或者grs构型文件和软件失效。（3）各模块间数据通道失效。（4）仪表插头脱落或接触不良。从故障类型来看，主要包括人为因素故障、系统自身元件故障、组间配置故障、参数错误等。 4.飞机电源故障诊断系统结构机载电源主要有飞机发电机供电，若发电机故障则由机载蓄电池续电，通常情况下，飞机电源需维持三种状态，（1）有地面电源供电时，即使发电机运行正常，也不能向飞机上的设备供电；（2）断开地面电源后，飞机发电机恢复正常供电，同时蓄电池自动充电；（3）发电机故障无法供电时，蓄电池自动供电保证安全运行。当电源供电关系不符合上述三种逻辑时，则提示飞机电源系统出现故障，需进行及时处

概括分析和故障诊断方法的过程监控

概括分析和故障诊断方法的过程监控 Carlos F. Alcala, S. Joe Qin? 化学工程、材料科学的Mork Family部门，电气工程的Ming Hsieh 部门，南加州大学，美国，洛杉矶，CA90089 文章信息文章历史: 2011年二月24日网上可用故障诊断摘要在过程监控，一些诊断方法已用于故障诊断。这些方法从不同的背景和考虑演变而来。在本文中，五个现有诊断方法被总结和分析。结果表明，它们能被统一成三种一般方法，使得原有的诊断方法成为普遍问题的特殊情况。同时,一种新形式的相对分配被提出。一项诊断能力的分析表明，一些诊断方法不保证正确的诊断，即使是简单的传感器故障和大的量级。对于故障的故障等级，蒙特卡罗模拟被应用与比较诊断方法的性能。 1、介绍过程监控是工业用的检测和诊断的反常行为的过程。多元统计方法和基于模型方法用于过程的监控。在统计方法是一种很常见的用于工业的方法是主成分分析(PCA)【11、18、19】。利用主成分分析法(PCA)隔开测量空间分为主成分子空间(PCS)和残子空间(RS)。故障检测利

用故障检测指标。当故障检测指标之一超出它的控制限度，故障就被发现。断层被发现后,有必要对其诊断原因。有几种方法进行故障诊断。其中的一些方法检查一个故障检测指标变量的分配，利用的是这样一个观点：作分配的变量会有高值。被提出的分析分配方法包括了彻底分解的分配(CDC)、部分分解的分配(PDC)、斜交的分配(DC)、基于重建的分配(RBC),和基于角度的方法(ABC)。表1显示了诊断方法,提出他们的作者和他们被用于的评价指标。由此可见,一些诊断方法并没有被提出用于所有的故障检测的指标。此外, Dunia et al. [6]建议对于关系到RBC的故障诊断，用一种重建索引。但是,尚不清楚,是否这些诊断方法是独立的,哪一种方法会优于某一特定的检测指标。对故障诊断的必然要求是尽可能多地避免误诊。虽然分配计划作为故障诊断方法被广泛地应用, 但直到最近才给出了诊断能力的不严谨分析[1,2]。分配平面图主要在故障情况下计算变量分配，挑选出一番大分配变量作为故障的可能原因。因为这个想法,一个定义明确的分配分析需要有以下可取的性能。 1、当没有缺点的存在时，所有可变分配应该有显著的相同的意思。当故障存在时，这将建立一个水平基准用来比较分配； 2、如果错误主要归功于一个变量,那个变量的分配应该是最大的。本文的目的是揭示哪一个的故障诊断方法具有上述特性。为了去做诊断方法的分析,他们被表达为一般形式,以便他们可以与任何故障检测指标[3]一起使用。然后,结果表明该诊断方法可以统一为一般的诊

基于噪声分析的机械故障诊断方法研究

基于噪声分析的机械故障诊断方法研究摘要基于噪声分析的机械故障诊断方法可以非接触地获得机械信号，适用于众多不便于使用振动传感器的场合，如某些高温、高腐蚀环境，是一种常用而有效地故障诊断方法。但在实际应用中，由于不相干噪声和环境噪声的影响，我们需要的待测信号往往被淹没在这些混合噪声中，信号的信噪比较低。盲源分离作为数字信号处理领域的新兴技术，能利用观测信号恢复或提取独立的各个机械信号，在通讯、雷达信号处理、图像处理等众多领域具有重要的实用价值及发展前景，已经成为神经网络学界和信号处理学界的热点研究课题之一。本文分析总结了盲源分离技术的相关研究现状，对盲源分离的原理、算法、相关应用作了探讨和研究。并就汽轮机噪声问题运用了盲源分离技术进行机械故障诊断，试验表明，该方法能将我们需要的故障信号从混合信号中分离出来，成功实现汽轮机部件的故障诊断。关键词：声信号，机械故障诊断，独立分量分析 Investigation of Mechanical Fault Diagnosis Based on Noise Analysis Abstract You can obtain a non-contact method of mechanical fault diagnosis based on noise analysis of mechanical signals , not suitable for many occasions to facilitate the use of vibration sensors , such as certain high temperature , highly corrosive environment , is a common and effective fault diagnosis method . However, in practice , the effects of noise and extraneous ambient noise , the signal under test often need to be submerged in the mixed noise , lower signal to noise ratio . Blind source separation as an emerging field of digital signal processing technology to take advantage of the observed signal recovery or extraction of various mechanical signals independently in many communications, radar signal processing , image processing has important practical value and development prospects , has become a neural network one of the hot research topic in academic circles and signal processing . In this paper summarizes the research status of blind source separation techniques , the principles of blind source separation algorithms, related applications and research were discussed . Turbine noise problems and to use the blind source separation techniques for mechanical fault diagnosis, tests showed that the method we need fault signal can be separated from the mixed signal , fault diagnosis of steam turbine components successfully . Key Words：Mechanical Fault Diagnosis，Independent Component Analysis

基于小波分析的故障诊断算法

基于小波分析的故障诊断算法前言：小波变换是一种新的变换分析方法，它继承和发展了短时傅立叶变换局部化的思想，同时又克服了窗口大小不随频率变化等缺点，能够提供一个随频率改变的“时间 -频率”窗口，是进行信号时频分析和处理的理想工具。它的主要特点是通过变换能够充分突出问题某些方面的特征，因此，小波变换在许多领域都得到了成功的应用，特别是小波变换的离散数字算法已被广泛用于许多问题的变换研究中。从此，小波变换越来越引起人们的重视，其应用领域来越来越广泛。在实际的信号处理过程中，尤其是对非平稳信号的处理中，信号在任一时刻附近的频域特征都很重要。如在故障诊断中，故障点（机械故障、控制系统故障、电力系统故障等）一般都对应于测试信号的突变点。对于这些时变信号进行分析，通常需要提取某一时间段（或瞬间）的频率信息或某一频率段所对应的时间信息。因此，需要寻求一种具有一定的时间和频率分辨率的基函数来分析时变信号。小波变换继承和发展了短时傅里叶变换的局部化思想，并且克服了其窗口大小和形状固定不变的缺点。它不但可以同时从时域和频域观测信号的局部特征，而且时间分辨率和频率分辨率都是可以变化的，是一种比较理想的信号处理方法。小波分析被广泛应用于信号处理、图像处理、语音识别、模式识别、数据压缩、故障诊断、量子物理等应用领域中。小波分析在故障诊断中应用进展 1）基于小波信号分析的故障诊断方法基于小波分析直接进行故障诊断是属于故障诊断方法中的信号处理法。这一方法的优点是可以回避被诊断对象的数学模型 , 这对于那些难以建立解析数学模型的诊断对象是非常有用的。具体可分为以下 4种方法 : ①利用小波变换检测信号突变的故障方法连续小波变换能够通过多尺度分析提取信号的奇异点。基本原理是当信号在奇异点附近的Lipschitz指数a >0时，其连续小波变换的模极大值随尺度的增大而增大；当a <0时，则随尺度的增大而减小。噪声对应的Lipschitz指数远小于0, 而信号边沿对应的 Lipschitz 指数大于或等于 0。因此 , 利用小波变换可以区分噪声和信号边沿 , 有效地检测出强噪声背景下的信号边沿（奇变）。动态系统的故障通常会导致系统的观测信号发生奇异变化 , 可以直接利用小波变换检测观测信号的奇异点 , 从而实现对系统故障的检测。比如根据输油管泄漏造成的压力信号突变的特点 , 用小波变换检测这些突变点 , 实现输油管道的泄漏点诊断。 ②观测信号频率结构变化的故障诊断方法小波多分辨率分析能够描述信号的频谱随时间变化情况或信号在某时刻附近的频率分布。系统故障由于产生原因不同 , 通常具有不同的频率特征。利用小波变换尺度与频率的对应关系 , 分析观测信号的

材料失效分析方法

材料失效分析方法材料的断裂和腐蚀是材料失效中最常见的两种形式。这两种失效在工程实际中经常会造成极大的破坏和损失。分析和判断出材料失效的原因，同时找出有效的预防措施，防止类似的失效重复发生，是工程实际中经常遇到的难题。材料失效分析需要应用机械、力学、物理、化学、数学、电子技术等多方面知识，需要借助现代分析测试技术，从宏观到微观，从定性到定量，从单项到综合的系统性分析。材料失效的类型多种多样，所以，进行失效分析的思路和方法也不一样。以金属件为例，国际上比较公认的分析步骤和顺序是美国的Brooks失效分析程序和ASM失效分析程序。这两套分析程序实质上是相同的，可以相互替代。Brooks失效分析程序说明如下：（一）失效情况的描述以技术文件的形式记述失效的历史情况。如失效的特征过程、失效件的原设计要求以及失效件的使用情况和环境。特别是有关的照片资料和多媒体资料。（二）裸眼观察失效件失效后的总体形貌应记入上述文件，而且必须进行断口表面或其他重要的失效特征的保护，不得造成损害。（三）机械设计分析（应力分析）当失效件是重要的承重构件时，应进行强度分析（应力分析），正确评估其承载能力或其他力学性能。这有助于确定失效件是否具有足够的尺寸和合适的形状，以满足设计要求，从而可能找出失效的原因。（四）化学成分设计分析据此可考察材料的力学性能、工艺性能和抗腐蚀性能。（五）制造过程及其各工艺环节分析错误的加工工艺过程往往是导致失效的主要原因，如不合格的原材料、各种热加工工艺的错误和机加工、磨削的错误等等。（六）宏观断口形貌检查在裸眼和低倍放大下检查断口表面时，往往可以发现明显的形貌特征，可按照断裂特征和载荷性质之间的关系来推断断裂的模式。（七）微观断口分析包括断口显微形貌（断口组织）试验和局部化学成分试验，以此确定断裂机理。通常都是采用电子显微镜分析。