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1、 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
2、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。 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
3、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。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 1764%，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。
