工程材料与结构的失效及失效分析

本文简要介绍了工程材料与结构的失效和失效分析的基本概念,阐述了失效分析在现代社会经济生活中的重要地位和作用,综述了失效分析的主要技术及其分析思路.指出了产品失效监测与预防、新型材料的失效机制以及建立和完善失效分析资源共享系统应作为工程材料与结构失效分析的重要发展方向.     

检测仪器在金属结构件失效分析及预测预防中的应用

恰当地选用各种检测仪器,可以验证失效分析诊断思路的正确性,并能推动分析不断深入.本文按失效模式将失效分成断裂和非断裂(腐蚀、磨损),并以此分类,介绍一些常见失效模式分析中用到的检测设备以及用于失效预测预防的无损检测设备,并概要地阐述了它们在分析中各自的使用范围及优缺点.     

基于规则的晶间腐蚀和氢致开裂的失效模式诊断

根据对现有的压力容器、石油管道腐蚀失效案例和现有失效知识的分析与总结,提出了晶间腐蚀和氢致开裂两种模式的腐蚀失效特征。依据这些失效特征建立相应的两种腐蚀失效模式的失效判断规则,根据这些失效规则运用COM Wizard、数据库技术和可靠性技术建立有效的腐蚀失效模式诊断专家系统。该专家系统根据输入的腐蚀失效特征来识别案例的腐蚀失效模式并给出综合可信度作为诊断结果的评价参数。     

电子元器件失效分析及技术发展

本文以集成电路为代表介绍了元器件失效分析方法、流程、技术及发展,失效分析是元器件质量、可靠性保证的重要环节,随着元器件设计与制造技术的提高以及失效分析技术及分析工具水平的提高,对元器件失效模式及失效机理的认识逐步加深,失效分析工作将发挥更大的作用.     

2014年失效分析培训班通知

<正>为了提高我国装备制造业失效分析专业人员的分析能力和企业竞争力,建立失效分析学习交流平台,中国机械工程学会失效分析分会将于2014年9月在北京举办全国失效分析培训班,具体通知如下:1.培训对象:从事机电产品生产、使用和质量检验并掌握一定基础知识的主管领导、失效分析技术人员和理化检测专业人员等。2.主要内容:①失效分析概论-失效分析思路与程序;②失效分析的基础知识(断口学、断裂力学和可靠性技术等);③脆性和韧性断裂、疲劳失效和腐蚀失效等分析技术;④制造工艺及缺陷分析技术;⑤典型失效案例分析及讨论;⑥国内外失效分     

橡胶密封圈失效分析方法探讨

橡胶密封圈在形状与功能具有相似性,在失效形式和原因上具有很多相同或相似的地方,因此在分析思路和方法上也必然存在一定的规律性。橡胶密封圈应用范围广,使用数量庞大,故障频发。因此探讨密封圈的失效分析的思路和方法,对判断失效性质及查找失效原因、提出改进措施减少损失具有重要意义。本研究主要介绍了橡胶密封圈的工作原理,归纳总结了密封圈的失效性质、常见的失效形式和原因,列举了典型损伤特征及断裂失效断口的形貌特点,在此基础上,给出了橡胶密封圈的失效分析中常用的程序,探讨了密封圈的失效分析的思路和方法。为密封圈失效分析提供思路与技术支持。     

管道3LPE防腐蚀层补口失效原因及建议

根据调研,管道3LPE补口失效主要以密封失效和底漆失效为主,分析了其失效的主要原因;针对失效的原因,提出了五种热收缩带补口技术的改进措施。同时,面对热收缩带不可避免的失效问题,通过调研多个现场开挖验证实例,分析并对比了多种新型3LPE补口技术的应用及检测结果。有助于全面认识热收缩带补口技术,并为后续管道工程中3LPE防腐蚀层补口方法的选择和改进提供多种思路。     

疲劳损伤定量分析与失效评估研究进展

本文对疲劳损伤定量分析的理论和模型、断口定量分析疲劳寿命、疲劳应力以及对工程构件安全使用具有重要意义的基于损伤容限设计思想的原始疲劳质量与失效评估技术的研究现状进行了分析.通过断口定量反推疲劳应力和疲劳寿命应用最多的是Paris公式,疲劳裂纹萌生寿命目前还无法直接从断口上反推出来,一般通过人为设定a0值的方法计算疲劳裂纹萌生寿命.相对而言,国外对在役构件的剩余寿命评估方面开展了较多的工作.本文分析比较了国内外在疲劳损伤定量分析与失效评估研究的侧重点和思路的异同,并指出了加强失效分析在产品设计、生产、使用和维护各个环节的应用力度及开展失效评估技术研究是失效分析领域发展的两个重要方向.     

机械产品失效分析思路及失效案例分析

运用机械产品失效的分析思路和基本方法,对一些机械产品典型的失效案例进行了分析。重点分析了热锻模具淬火断裂、汽车轮毂紧固螺栓断裂和W6Mo5Cr4V2高速钢冲头的断裂等失效案例,讨论了失效的原因和改进措施,说明机械产品失效分析思路在机械设计和制造中的重要作用。认为正确的失效分析思路对获得准确的失效分析结果是十分有效方法。     

2014年全国失效分析培训班通知

<正>2014年(暂定9月)北京为了提高我国装备制造业失效分析专业人员的分析能力和企业竞争力,建立失效分析学习交流平台,中国机械工程学会失效分析分会在2010、2012和2013年组织的全国失效分析培训班基础上,将于2014年9月在北京举办全国失效分析培训班,具体通知如下:1.培训对象:从事机电产品生产、使用和质量检验的掌握一定基础知识的主管领导、失效分析技术人员和理化检测专业人员等。2.主要内容:(1)失效分析概论-失效分析思路与程序;(2)失效分析的基础知识(断口学、断裂力学和可靠性技术等);(3)脆性和韧性断裂、疲劳失效和     

A comparative study on corrosion failure analysis of hearing aid devices from different markets

The vulnerability of hearing aid devices to corrosion is critical due to their exposure to various kinds of ionic contaminants from the human body, such as sweat, sebum, and so forth, and harsh climatic conditions such as high temperature, humidity, and atmospheric pollutants. The device failure rate will vary depending upon the type of geographical location at which the device is used and root cause failure analysis is a crucial tool to understand the effect of geographical location on corrosion failures. In this study, field failed hearing aid devices from Europe, the United States, and Japan markets were investigated using a scanning electron microscope and elemental dispersive spectroscopy to locate failure mechanisms and causes. Information from the analysis was used for statistical analysis to compare the performance of the devices in the three markets based on failure percentage and failure probability for different parts and components. Solder terminals, battery contacts, light-emitting diodes, and wireless-link coil showed consistent and high failure probability across all three markets, whereas a higher failure rate for microphones was found in Europe and the United States market as compared to the Japanese market. The majority of the components corrosion failures occurred in the presence of high chloride ions from human sweat and the atmospheric conditions, whereas potassium hydroxide from the leakage of Zn–air battery was found as the additional cause for microphone failure.     

中间包烘烤器常见故障及改造措施

某钢厂连铸车间中间包烘烤器机械系统常见故障表现为烧嘴封火装置、挡火盖损坏;介质系统常见故障表现为内置调节阀损坏;电气系统常见故障表现为电气元件故障和鼓风机电机故障等。为了降低设备故障对连续生产的影响,对烘烤器常见故障原因进行分析,结合实际工况对烘烤器进行适应性改造,提高了烧嘴封火装置、挡火盖的使用寿命,缩短了介质管路阀门的更换时间,降低了电气元件故障率,解决了鼓风机电机故障问题。通过此次改造减少了设备日常维护费用,提高了设备稳定性。     

考虑参数不确定性的疲劳断轴可靠性分析方法

主轴是综合传动装置中的核心元件，其可靠性直接影响综合传动装置的正常运行。针对综合传动装置主轴的疲劳失效模式，在有限元仿真的基础上考虑参数不确定性进行可靠性分析。针对疲劳断裂的主轴建立模型进行瞬态动力学仿真，获取承载工况下最大剪切应力。在此基础上考虑参数分散性对主轴强度与所受应力的影响，进行不确定性分析，并基于广义应力-强度干涉理论，运用蒙特卡洛抽样方法进行可靠度计算。在实际使用中，特殊任务下多次发生未预料的断轴故障，主轴的实际使用寿命远低于设计寿命，以该特殊任务为例进行主轴的可靠性分析。研究结果表明：针对疲劳断轴故障，采用考虑不确定性的可靠性分析方法可行。通过案例分析得到了主轴特殊工况下的疲劳寿命。     

高密度钨合金部件断裂失效分析

通过化学成分、宏观断口、微观断口和金相显微组织分析等手段,对发生断裂的高比重93WNiFe钨合金爆炸部件进行断裂失效分析研究。结果表明,失效部件合金的化学成分正常,但微观组织与密度存在异常;爆炸部件失效断裂的根本原因是材料制备过程中热处理工艺不当造成的;应严格控制热处理工艺和爆炸部件的检验方案。     

陶瓷零件快速成型机铺料系统的研究

陶瓷零件是目前研究的热点,基于层合速凝技术的陶瓷零件快速成型机具有很广的应用价值。针对快速成型机的铺料系统,对铺料台升降装置、水平运动装置和料斗装置的结构进行实体建模。利用ADAMS软件对最终执行部件铺料台进行运动学分析,模拟了装置在实际运行过程中的受力和工作情况,得到了铺料台在竖直方向的速度、加速度和丝杠螺母之间的受力情况曲线图。结果表明:铺料台可以平稳运行。验证了结构的可行性,为物理样机的研制提供了一种新的思路和理论依据。     

Cap rock blast caving of cavity under open pit bench

A laser technique based scanning system was employed to make a comprehensive scanning through borehole for unmapped cavity under open pit bench, then the three-dimensional data will be obtained, and these data were used for theoretical analysis and numerical simulation to analyze the stability of cap rock. Acoustic emission techniques were also adopted to carry out long term real time rupture monitoring in cap rock. Therefore, a complete safety evaluation system for the cap rock was established to ensure safe operation of subsequent blasting processes. The ideal way of eliminating collapse hazard of such cavity is cap rock caving through deep-hole blasting, thus, two deep-hole blasting schemes named as vertical deep-hole blasting scheme and one-time raise driving integrated with deep-hole bench blasting scheme were proposed. The vertical deep-hole blasting scheme has more explosive consumption, but the relatively simple blasting net work structure can greatly reduce workloads. However, the one-time raise driving integrated with deep-hole bench blasting scheme can obviously reduce explosive consumption, but the higher technical requirements on drilling, explosive charging and blasting network will increase workloads.     

气体电离引发的可靠性问题研究

由气体电离引起的飞弧现象会导致电力、电子设备出现可靠性问题,且往往不能由理论准确计算。文中分析了典型的由于空气电离引发飞弧放电现象导致电子元器件失效的案例及其现场特征;在多年失效分析经验基础上,给出了气体电离引发飞弧现象使电子元器件失效的现场判断方法和依据,分析并总结了工程应用中此故障产生的具体原因,并结合实际生产环境从产品设计、制造、使用等阶段,给出了提高可靠性的具体途径及方法。     

现场混装炸药车液压控制系统优化设计

现场混装炸药车生产的炸药质量很大程度上取决于各物料的配比及敏化器的转速,液压控制系统多采用电液比例阀调节马达转速控制各生产原料的配比,现场复杂环境无法满足比例阀调控负载恒定的前提。通过在AMESim环境中建立电液比例阀调速模型,分析其对负载的响应性能并对控制系统进行改进设计。仿真结果表明:优化后的控制系统能够消除负载波动对转速的影响,为现场乳化混装炸药车液压控制系统设计提供依据。     

中南沿海气候条件下风力机可靠性分析

基于风电场现场数据,根据故障率、故障时间和维修成本等指标确定影响风力机可靠性的主要零部件。利用FTA法分析主要零部件故障的具体原因;采用相关性分析法分析风力机故障率与环境因素(风速、温度及环境湿度)之间的相关性;利用季节指数分析风力机故障率的季节性特征。结果表明：液压系统﹑电气控制系统和偏航系统故障是造成风力机故障率高的主要原因,故障率占比达67.91%;发电机和传动系统虽然故障率较低,但其平均故障时间和维修成本更高;故障率与风速、温度和湿度存在明显相关性,其中故障率与风速存在负相关关系,与温度和环境湿度存在正相关性。     

三极管内引线键合失效分析

本文结合某三极管内引线键合失效的实例,利用扫描电镜、能谱分析等手段,研究了三极管Au-Al键合系统中一种典型的脱键失效模式,结果表明,在器件内部水汽及电场、温度的共同作用下,从由于Kirkendall效应而在Au-Al键合界面间形成的,且与器件内部气氛相通的微裂纹处发生Al的电化学腐蚀,由于腐蚀产物的体积膨胀效应,最终导致发射极内引线与引线柱之间脱键失效.建议严格控制器件的生产工艺环境以及内引线的键合工艺,防止类似失效故障的发生.