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失效分析的方法

發布時間:2022-01-14 13:52:58

什麼是失效分析

失效分析是一門發展中的新興學科,近年開始從軍工向普通企業普及。

它一般根據失效模式和現象,通過分析和驗證,模擬重現失效的現象,找出失效的原因,挖掘出失效的機理的活動。在提高產品質量,技術開發、改進,產品修復及仲裁失效事故等方面具有很強的實際意義。其方法分為有損分析,無損分析,物理分析,化學分析等。

早期失效率高的原因是產品中存在不合格的部件;晚期失效率高的原因是產品部件經長期使用後進入失效期。機械產品中的磨合、電子元器件的老化篩選等就是根據這種失效規律而制定的保證可靠性的措施。

(1)失效分析的方法擴展閱讀:

失效分析的主要分類:

1、 狹義的失效分析:主要目的在於找出引起產品失效的直接原因。

2、廣義的失效分析:不僅要找出引起產品失效的直接原因,而且要找出技術管理方面的薄弱環節。

3、新品研製階段的失效分析:對失效的研製品進行失效分析。

4、產品試用階段的失效分析:對失效的試用品進行失效分析。

5、定型產品使用階段的失效分析:對失效的定型產品進行失效分析。

參考資料來源:網路-失效分析

Ⅱ 失效分析的分析步驟

一、事故調查
1.現場調查
2.失效件的收集
3.走訪當事人和目擊者
二、資料搜集
1.設計資料:機械設計資料,零件圖
2.材料資料:原材料檢測記錄
3.工藝資料:加工工藝流程卡、裝配圖
4.使用資料:維修記錄,使用記錄等
三、失效分析工作流程
1.失效機械的結構分析
失效件與相關件的相互關系,載荷形式、受力方向的初步確定
2.失效件的粗視分析
用眼睛或者放大鏡觀察失效零件,粗略判斷失效類型(性質)。
3.失效件的微觀分析
用金相顯微鏡、電子顯微鏡觀察失效零件的微觀形貌,分析失效類型(性質)和原因。
4.失效件材料的成分分析
用光譜儀、能譜儀等現代分析儀器,測定失效件材料的化學成分。
5.失效件材料的力學性能檢測
用拉伸試驗機、彎曲試驗機、沖擊試驗機、硬度試驗機等測定材料的抗拉強度、彎曲強度、沖擊韌度、硬度等力學性能。
6.應力測試、測定:用x光應力測定儀測定應力
用x光應力測定儀測定應力
7.失效件材料的組成相分析
用x光結構分析儀分析失效件材料的組成相。
8.模擬試驗(必要時)
在同樣工況下進行試驗,或者在模擬工況下進行試驗。
四、分析結果提交
1.提出失效性質、失效原因
2.提出預防措施(建議)
3.提交失效分析報告

Ⅲ 電子元器件失效分析方法知多少

典型電子元器件失效分析方法
1、微分析法
(1)肉眼觀察是微分析技術的第一步,對電子元器件進行形貌觀察線系及其定位失准等,必要時還可以藉助儀器,例如:掃描電鏡和透射電子顯微鏡等進行觀察;
(2)其次,我們需要了解電子元器件製作所用的材料、成分的深度分布等信息。而AES、SIMS和XPS儀器都能幫助我們更好的了解以上信息。不過,在作AES測試時,電子束的焦斑要小,才能得到更高的橫向解析度;
(3)最後,了解電子元器件襯底的晶體取向,探測薄膜是單晶還是多晶等對其結構進行分析是一個很重要的方面,這些信息主要由XRD結構探測儀來獲取。
2、光學顯微鏡分析法
進行光輻射顯微分析技術的儀器主要有立體顯微鏡和金相顯微鏡。將其兩者的技術特點結合使用,便可觀測到器件的外觀、以及失效部位的表面形狀、結構、組織、尺寸等。亦可用來檢測晶元擊穿和燒毀的現象。此外我們還可以藉助具有可提供明場、暗場、微干涉相襯和偏振等觀察手段的顯微鏡輔助裝置,
以適應各種電子元器件失效分析的需要。
3、紅外顯微分析法
與金相顯微鏡的結構相似,不同的是紅外顯微鏡是利用近紅外光源,並採用紅外變像管成像,利用此工作原理不用對晶元進行剖切也能觀察到晶元內部的缺陷及焊接情況。 紅外顯微分析法是針對微小面積的電子元器件,在對不影響器件電學特性和工作情況下,利用紅外顯微技術進行高精度非接觸測溫方法,對電子元器件失效分析都具有重要的意義。
4、聲學顯微鏡分析法
電子元器件主要是由金屬、陶瓷和塑料等材料製成的,因此聲學顯微鏡分析法就是基於超聲波可在以上這些均質傳播的特點,進行電子元器件失效分析。此外,聲學顯微鏡分析法最大的特點就是,能觀察到光學顯微鏡無法看到的電子元器件內部情況並且能提供高襯度的檢測圖像。
以上是幾種比較常見的典型電子元器件失效分析方法,電子元器件失效直都是歷久彌新的話題,而對電子元器件失效分析是確定其失效模式和失效機理的有效途徑之一,對電子元器件的發展具有重要的意義。

Ⅳ 失效分析的原理

失效機制是導致零件、元器件和材料失效的物理或化學過程。此過程的誘發因素有內部的和外部的。在研究失效機制時,通常先從外部誘發因素和失效表現形式入手,進而再研究較隱蔽的內在因素。在研究批量性失效規律時,常用數理統計方法,構成表示失效機制、失效方式或失效部位與失效頻度、失效百分比或失效經濟損失之間關系的排列圖或帕雷托圖,以找出必須首先解決的主要失效機制、方位和部位。任一產品或系統的構成都是有層次的,失效原因也具有層次性,如系統-單機-部件(組件)-零件(元件)-材料。上一層次的失效原因即是下一層次的失效現象。越是低層次的失效現象,就越是本質的失效原因。

Ⅳ 斷裂失效分析常用哪些檢驗方法

定義:失效分析是指分析研究構件的斷裂,表面損傷及變形等失效現象的特徵及規律的一門技術。

一、失效及其常見形式:
機械構件由於組織與性能發生變化而引起不能完成指定功能時,
稱之為失效。
最常見的失效形式有機械力破壞、腐蝕性破壞、高溫破壞。

二、失效分析及其意義:
失效分析是指分析研究構件的斷裂,
表面損傷及變形等失效現象的特徵及規
律的一門技術。意義:失效分析對改進產品設計,選材等提供依據,並防止或減
少斷裂事故發生;通過失效分析還可以預測可靠性;可以提高機械產品的信譽,
並能起到技術反饋作用。

Ⅵ 設備故障分析方法有幾種

沒有統一說法,常規有:
FTA:故障樹分析;
MTTR:平均修理時間;
MTBF:故障平均間隔時間;
FMECA:故障模式影響及危害性分析。

Ⅶ fmea失效分析三個要素是什麼

fmea的三要素:風險量化評估、列出原因/機理、尋找預防/改善措施

FMEA開始於產品設計和製造過程開發活動之前,並指導貫穿實施於整個產品周期。進行分析系統中每一產品所有可能產生的故障模式及其對系統造成的所有可能影響,並按每一個故障模式的嚴重程度,檢測難易程度以及發生頻度予以分類的一種歸納分析方法。

設計階段的失效模式分析:

1、針對已設計的構想作為基礎,逐項檢討系統的構造、機能上的問題點及預防策略。

2、對於零件的構造、機能上的問題點及預防策略的檢討。

3、對於數個零件組或零件組之間可能存在的問題點作檢討。

試驗計劃訂定階段的失效模式分析:

1、針對試驗對象的選定及試驗的目的、方法的檢討。

2、試驗法有效的運用及新評價方法的檢討。

3、試驗之後的追蹤和有效性的持續運用。

Ⅷ 失效分析的步驟有哪些

失效分析方法與步驟
1.背景資料的收集和分析樣品的選擇
2.失效零件的初步檢查(肉眼檢查及記錄)
3.無損檢測
4.機械性能檢測
5.所有試樣的選擇、鑒定、保存以及清洗
6.宏觀檢驗和分析(斷裂表面、二次裂紋以及其他的表面現象)
7.微觀檢驗和分析
8.金相剖面的選擇和准備
9.金相剖面的檢驗和分析
10.失效機理的判定
11.化學分析(大面積、局部、表面腐蝕產物、沉積物或塗層以及微量樣品的分析)
12.斷裂機理的分析
13.模擬試驗(特殊試驗)
14.分析全部事實,提出結論,書寫報告(包括建議在內)
以上是失效分析的全部過程,當然具體到某個失效零件,不一定都要這些過程,要根據失效零件的復雜程度,具體分析。問一下英格爾檢測公司這樣的第三方檢測機構怎麼

Ⅸ 材料疲勞失效分析的實驗方法有哪些

6.疲勞實驗方法及疲勞曲線:
原理:用小試樣模擬實際機件的應力情況,在疲勞試 驗機上系統測量材料的疲勞曲線,從而建立疲勞極 限和疲勞應力判據。
試驗設備:最常用的旋轉彎曲疲勞試驗機 將相同尺寸的疲勞試樣,從0.67σ 范圍內選擇幾個不同的最大循環應力σ 別對每個試樣進行循環載入試驗,測定它們從載入開始到試樣斷裂所經歷的應力循環次數N ,然後將試驗數據繪製成σmax -N曲線或 max-lgN曲線,即疲勞曲線。
二、疲勞試樣 適用於旋轉彎曲疲勞試驗機上的光滑試樣其尺寸形狀如圖所示,其直徑d可為6mm、7.5mm、 9.5mm。
三、試驗程序 將試樣裝入試驗機,牢固夾緊並使其與試驗機主軸保持良好同軸。 旋轉時,試樣自由端上測得的徑向跳動量應不大於0.03mm。空載運轉,在主軸筒加力部位測得 徑向跳動量不應大於0.06mm。加力前必須檢定 上述值。裝樣時切忌接觸試驗部分表面。 試驗速度范圍900~10000r/min。同一批試驗的試驗速度應相同。不得採用引起試樣共振的試驗 速度。
三、試驗程序 試驗一直進行到試樣失效或達到規定循環次數時終止,試驗原則上不得中斷。 試樣失效標准為肉眼所見疲勞裂紋或完全斷裂。試樣失效如發生在最大應力部位之外,或斷口有 明顯缺陷或中途停試發生異常數據,則試驗結果 無效。
四、測定條件疲勞極限 應力增量一般為預計條件疲勞極限σ-1 的3%~5%。 試驗應在3~5級的應力水平下進行,第一根試樣的應力水平應略高於預計的條件疲勞極限。根據上根 試樣的試驗結果是破壞還是通過,即試樣在未達到 指定壽命10 周次之前破壞或通過,決定下一根試樣的應力降低或升高,直到完成全部試驗。

Ⅹ 分析失效模式的方法有哪些

失效模式與影響分析即「潛在失效模式及後果分析」,或簡稱為FMEA。FMEA是在產品設計階段和過程設計階段,對構成產品的子系統、零件,對構成過程的各個工序逐一進行分析,找出所有潛在的失效模式,並分析其可能的後果,從而預先採取必要的措施,以提高產品的質量和可靠性的一種系統化的活動。
潛在的失效模式及後果分析(Failure
Mode
and
Effects
Analysis,簡記為FMEA),是「事前的預防措施」,並「由下至上。關鍵詞:潛在的

失效還沒有發生,它可能會發生,但不一定會發生。
「核心」集中於:預防

處理預計的失效,其原因及後果/影響。主要工作:風險評估

潛在失效模式的後果影響。
FMEA
開始於產品設計和製造過程開發活動之前,並指導貫穿實施於整個產品周期。進行分析系統中每一產品所有可能產生的故障模式及其對系統造成的所有可能影響,並按每一個故障模式的嚴重程度,檢測難易程度以及發生頻度予以分類的一種歸納分析方法。

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