1目錄第1章緒論1.1失效分析的發(fā)展簡況（1）1.2失效分析的意義（2）1.3本論文的主要工作內容（3）1.4本論文的研究方法（3）第章失效分析的方法2.1失效分析概況（4）2.1.1失效分析的基本概念（4）2.1.2失效的主要來源及模式（4）2.2常用失效分析方法及技術（5）2.2.1失效分析的思路（5）2.2.2常用失效分析技術（6）2.3系統(tǒng)分析方法（9）2.4本章小結（10）第3章MWM-V6型柴油機曲軸斷裂原因分析3.1實驗結果與分析（11）3.1.1斷裂宏觀檢查（11）3.1.2軸頸表面殘余應力測定（11）3.2討論（12）3.3對改進柴油機曲軸質量的意見（13）3.4本章小結（13）第4章軸類零件失效的系統(tǒng)分析4.1故障樹分析法（14）4.1.1FTA的背景和基本概念（14）4.1.2FTA的表示法（14）4.1.3FTA舉例（14）4.2軸件失效地系統(tǒng)分析（16）24.3討論（28）4.4小結（28）結束語（30）參考文獻（31）致謝信（32）摘要本論文首先簡要介紹了失效分析的基本概念、失效的主要來源及模式、常用的失效分析方法及技術和失效的系統(tǒng)分析方法。失效分析技術有感官檢查診斷技術、痕跡發(fā)現(xiàn)技術、斷口和裂紋分析技術、化學成分分析技術、性能測試技術、無損檢驗技術、宏觀殘余應力測試。本論文對河南柴油機廠生產(chǎn)MWMV1型柴油機曲軸斷裂進行了失效分析，MWMV12型柴油機曲軸斷裂原因分析結果表明該曲軸材料的冶金缺陷是導致疲勞裂紋在正常工作應力下過早形成的原因。同時軸頸表面硬度不均勻，淬硬層分布不甚合理；工作過程中潤滑條件較差，促進了曲軸的早期斷裂。本文還利用系統(tǒng)分析方法中的故障樹分析法描述了軸類零件斷裂的各種可能原因，在工作過程中所受到的載荷進行系統(tǒng)的分析。為曲軸斷裂診斷知識的獲取提供了實際知識庫基礎。關鍵詞：曲軸；過熱：過燒：斷裂；故障樹分析法；知識庫；失較分析；專家系統(tǒng)；系統(tǒng)分析方法第一章緒論1.1失效分析的發(fā)展簡況長期以來，人類在生產(chǎn)實踐中不斷與產(chǎn)品失效作斗爭，但失效分析僅作為零星、分散、宏觀的經(jīng)驗世代相傳。失效分析作為一種學科分支還是近半個世紀的事情。材料科學的興起、先進測試技術的應用以及近代物理、化學等的全面發(fā)展，使得人們能夠從微觀方面闡明產(chǎn)品失效的本質、規(guī)律和原因。在此基礎上，失效分析走上系統(tǒng)、綜合、理論化的新階段。近半個世紀所積累的失效分析知識與技3術千百倍于人類前期有關知識的總和。但這種知識必然隨著人類生產(chǎn)實踐和科技進步而不斷發(fā)展雖然由于科技的發(fā)展，產(chǎn)品在設計、生產(chǎn)、使用與維修上的技術改進，使得產(chǎn)品的可靠性日益提高，然而，失效事件并不會最終消失。而且，產(chǎn)品的自動化程度愈高、技術愈密集，一旦出現(xiàn)失效，造成的損失就愈嚴重。因此失效分析將隨著科技的高速發(fā)展顯得更為重要。遠在1862年英國建立世界第一個蒸氣鍋爐監(jiān)察局時，失效分析就被作為法律仲裁產(chǎn)品質量事故的技術判斷手段。在1938-1945年間，美國質量管理學會發(fā)起“失效廢品檢驗規(guī)劃”，號召生產(chǎn)企業(yè)把失效分析作為重要環(huán)節(jié)納入質量管理系統(tǒng)。在四十年代末和五十年代初，為解決電子產(chǎn)品失效問題而發(fā)展起來的可靠性理論使失效分析進入到一個新的階段。到六十年代，人們更開始了機械設備系統(tǒng)可靠性理論的研究。近年來，失效物理和失效分析在這種認識推動下，也得到了很大的重視和發(fā)展。失效分析推動科學技術進步，促進國民經(jīng)濟健康發(fā)展，提高機械產(chǎn)品質量，在國民經(jīng)濟中有重要作用和意義。早在遠古時代，人們對產(chǎn)況，失效就有了宏觀認識。產(chǎn)品失效真正給人類帶來嚴重的危害，則是從100多年前的工業(yè)革命開始的。當蒸汽動力和大機器生產(chǎn)給人類社會帶來巨大進步的同時，產(chǎn)品失效也給人類帶來了前所未有的災難性事故。因而1862年，英國建立了世界上第一個蒸汽鍋爐監(jiān)察局，把失效分析作為法律仲裁事故和提高產(chǎn)品質量的技術手段。隨后，在工業(yè)化國家中，對失效產(chǎn)品進行分析的各種機構相繼出現(xiàn)。隨著科技的突飛猛進，系統(tǒng)和設備日益復雜，功能不斷提高，其不可靠和不安全因素增多，導致故障的原因也增多，因而對故障的分析研究工作亦越來越受到世界各國的關注。工業(yè)的發(fā)展、技術的進步正是人們不斷與產(chǎn)品失效做斗爭的結果，這在航空和航天事業(yè)的發(fā)展史中表現(xiàn)尤為突出。因為即使航天飛機這么先進的運載工具也可能發(fā)生故障，如美國的價值12億美元的“挑戰(zhàn)者”號航天飛機，在1986年1月28日第11次升空時突然爆炸，使七名宇航員遭難，這一慘痛悲劇再次告誡人們忽視產(chǎn)品失效問題將帶來災難性的惡果。任何一次失效都可以看成是產(chǎn)品在服役條件下所做的一次最真實最可靠的科學試驗的結果；通過失效分析判斷失效模式，找出失效的原因和影響因素（相關因素），也就找到了薄弱環(huán)節(jié)所在，從而可以改進有一關部門的工作，提高產(chǎn)品質量。41.2失效分析的意義失效分析是可靠性工程的技術基礎之一,是安全工程的重要技術保證之一；是維修工程的理論基礎和指導依據(jù)；可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。因而開展失效分析工作是非常有意義的，其重要性一般包括以下幾個方面：1.可以保證產(chǎn)品的可靠性，減少由于設備失效造成的人身傷亡和直接經(jīng)濟損失；2.可以從中吸取大量經(jīng)驗教訓以利制定和完善產(chǎn)品質量管理的有關文件、標準和規(guī)程，是產(chǎn)品質量管理的一個重要環(huán)節(jié)；3.有助于及時“吃透”國外先進技術，提高引進速度、質量和效率；4.通過對進口設備的失效分析可以為向外商索賠提供依據(jù)或技術仲裁：5.可以使設備維修工作建立在失效分析的基礎上，從而取得良好的事故預防；6.失效分析的結果也是現(xiàn)行技術規(guī)范、規(guī)程和標準的適用性的實地檢驗，可作為修訂和制訂文件的依據(jù)；7.失效分析的統(tǒng)計資料是制訂科技開發(fā)規(guī)劃和經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃的重要依據(jù)，失效分析可以為各級人員正確處理現(xiàn)場技術問題提供科學的依據(jù)。在我國，由于長期的歷史原因，現(xiàn)有設備超期服役帶病運行相當普遍，有相當一部分設備存在著各種結構缺陷、工藝缺陷、加工缺陷、制造缺陷、材料缺陷和使用不當產(chǎn)生的裂紋或損傷腐蝕介質影響或長期超載運行等。若盲目使用這些設備而不及時采取措施進行監(jiān)控和防預，必將發(fā)生事故。因而，為了盡量減少事故的發(fā)生，需要進行失效分析研究。目前國內關于失效分析方面的研究比較多，他們大多采用傳統(tǒng)的宏觀、微觀分析法對失效原因進行分析。本文首先也將采用宏觀、微觀分析法分析兩根曲軸的斷裂原因，另外，本文還將嘗試利用FTA這一系統(tǒng)分析法進行失效分析。某廠從德國引進了MWM柴油機生產(chǎn)技術。近幾年，該廠生產(chǎn)的MWM柴