《失效模式分析》PPT课件.ppt

4 1 失效模式 后果与严重度分析 FMECA FailureModeEffectandCriticalityAnalysis 1概述 2失效模式与后果分析 3严重度分析 4 2 1概述 失效的定义 1 设备在规定条件下 不能完成其规定的功能 2 设备在规定条件下 一个或几个不能达到其规定值 3 由于环境应力变化 导致功能丧失 4 即使设备在规定条件下具有完成规定功能的能力 但因操作者的失误而造成产品功能丧失 4 3 失效等级 4 4 故障模式的分类 1 损坏型故障模式 裂纹 塑性变形 断裂等2 退化型故障模式 老化 变质 表面防护脱落等3 松脱型故障模式 松动 脱开 脱焊等4 失调型故障模式 间隙不适 流量不当 压力不当等5 堵塞和渗漏型故障模式 堵 渗 漏等6 功能型故障模式 功能不正常 功能不稳定等7 其它类型故障模式 润滑不良等 故障模式的比率 故障模式比率 产品出现失效模式的百分比 进一步分析失效原因 采取预防措施的可靠依据 4 5 几种机械零部件的失效模式及其比率 4 6 2失效模式与后果分析 一 FMEA 1 功能FMEA和硬件FMEA 4 7 2 FMEA程序 FMEA基本程序 1 确定失效模式2 绘制系统功能图和可靠性框图3 确定工作参数和功能4 查明所有失效模式 发生原因及后果5 按可能的最坏后果评定失效模式的严重性级别6 确定失效模式的检测方法及补救预防措施7 提出修改方案及其他措施8 提交分析报告 4 8 4 9 零件材料失效原因的分类 4 10 断裂分类 根据裂纹发展过程 沿晶断裂 穿晶断裂 根据受载性质 疲劳断裂 静载断裂 冲击断裂 根据完全断裂前的宏观变形 脆性断裂 韧性断裂 4 11 疲劳断裂原因 表面因素 表面粗糙度 划痕 碰伤等 材质因素 材料的成分 机械性能 冶金特性等 几何因素 圆角 倒角等 环境因素 环境介质 环境温度等 载荷因素 载荷性质 大小 变化速度等 疲劳源 裂纹扩展区 瞬断区 4 12 例某一固体火箭发动机由推进剂药柱 内衬和发动机壳组成 绘制其失效模式后果分析表 FMECA分析实例1 4 13 FMECA分析的用途 1 在设计管理上的用途 FMECA与线路应力分析的结合是可靠性预测 分配和评定时的一项原始资料 FMECA是评定设计方案的手段 FMECA是设计评审 质量复查 事故预想的依据和证明 2 在其他用途 安排测试点 制造和质量控制 制定试验计划的一种依据 制定检测程序 设计诊断装置的基础 与试验结果和失效分析报告一起进行定性评定 可靠性维修 后勤保障分析的原始资料 4 14 4 15 4 16 4 17 4 3严重度分析 一 定性分析 A级 常发生 单一失效模式发生概率大于系统总失效概率的20 B级 较常发生 单一失效模式发生概率在系统总失效概率的10 20 C级 偶尔发生 单一失效模式发生概率在系统总失效概率的1 10 D级 很少发生 单一失效模式发生概率在系统总失效概率的0 1 1 E级 极少发生 单一失效模式发生概率小于系统总失效概率的0 1 4 18 二 定量分析 1 失效后果概率 2 失效模式严重度数字 4 19 3 产品严重度数字 属于某一严重度的失效模式数 产品在该严重度下的最后一个失效模式 4 20 若某产品的失效率 在某一任务阶段 出现两个II级严重的失效模式和一个IV严重失效模式 这三个失效模式的相对频率分别为 失效后果概率均为0 5 在该阶段工作时间为1h 求该产品在此任务阶段 在严重性II下的 II级严重性的第一个失效模式的严重度数字为 求 II级严重性的第二个失效模式的严重度数字为 4 21 求 II级严重性的产品严重度数字为 4 22 三 严重度矩阵 4 23 机车车辆FMEA分析实例 国际铁路联盟的研究与试验机构的B176委员会 UICOREB176 对机车车辆转向架进行了深入的研究 进行了大量的实验和评估 并为选择高速机车车辆的样机转向架进行了费用 效能分析 决策基础的重要部分 4 24 方法描述 1 部件描述2 与安全有关的各种部件的描述3 可能的故障4 损坏特征 可能的原因及其影响的评估5 故障检测6 目前的改进措施7 对系统的影响 4 25 4 26 故障类型 1 A型故障 由于生产或装配造成的功能丧失通过工厂和检修保证状态良好2 B型故障 产品功能的逐渐退化引入一个正常的检测系统3 C型故障 产品功能的突然丧失 4 27