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課程介紹

長期以來，機械結構設計習慣于傳統的靜強度設計，然而實際工作中，多數機械產品不屬于靜載工作范疇。大量的產品失效案例表明，百分之70以上的產品失效屬于疲勞問題，另外有百分之20以上的失效是屬于腐蝕引起的。按照靜強度設計認為非常牢固的產品，在現實中出現了許多問題。究其原因，其實我們面對的產品大部分都會經受交變載荷或振動載荷作用，并且產品的實際工作環境往往與腐蝕介質有關聯。我們使用的工程結構材料在上述載荷和環境作用下所呈現的力學性能，和理化特征發生了明顯變化。也就是說在交變載荷和腐蝕環境下結構更容易發生失效。如果設計上出現模態耦合的動力學故障，則可能在更小激勵力便會引起結構破壞的嚴重損壞。要解決面臨的這些實際問題，需要從失效模式入手進行研究，若要想問題得到徹底解決，必須做到，故障定位準確，失效機理清楚，原因分析合理，對策措施有效，試驗驗證充分。為此需要學會如何運用科學的分析方法和技術手段去分析相應的機理和原因。從而制定能有針對性的策略和技術措施，應用合理的是設計準則進行改進設計。

課程收益

本課程結合講師多年工作經驗，針對機械動結構及其產品特別容易出現的設計和工藝等方面的問題，從失效模式入手，引導大家如何運用科學的方法和技術手段，進行故障分析，利用三F技術和物性論失效分析技術，找出產品故障的根本原因，為提高產品固有可靠性，選則正確的設計準則鋪平道路，提高學員綜合分析能力和設計水平。

課程對象

從事機械結構設計的工程師、系統工程師、測試工程師、可靠性工程師、技術經理、質量管理師、總工等；

課程大綱：

第一章：概述

1.關注焦點

2.重要關系

3.產品故障的表現形式

4.常用失效分析儀器

5.通用失效分析技術

第二章：產品故障

1.常見故障模式

2.主要故障模式

3.典型故障模式

4.失效機理

5.故障原因

6.失效分析方法

7.故障現場管理

8.殘骸管理

9.失效判據與分析流程

第三章：產品失效模式影響分析

1.硬件FMEA

2.功能FMEA

3.接口FMEA；

4.工藝FMECA；

5.集成電路FMEA；

6.FMEA及其工作程序

7.定義產品

8.環境剖面

9.確定產品FMEA的最低層次

10.FMEA表格說明

11.典型故障狀態

12.故障原因

13.共模故障

14.任務階段與工作方式

15.故障影響

16.故障檢測方法

17.冗余系統故障檢測

18.補償措施

19.人因作用

20.嚴酷度類別

21.備注

第四章：故障樹分析技術

1.故障樹符號

2.建樹基本規則

3.演繹法建樹應遵循以下原則

4.故障事件嚴格定義

5.設備故障

6.從上向下逐級建樹

7.共因事件

8.故障樹數學描述和布爾代數規則

9.定性分析

10.上行法求最小割集

11.下行法求最小割集

12.故障樹定量分析

13.生成最小割集，即故障樹定性分析

第五章：故障報告分析與糾正措施系統

1.故障審查組織

2.可靠性技術評審

3.可靠性管理作用

4.可靠性管理準則

5.可靠性管理效果

6.可靠性評估程序

7.系統壽命周期內的可靠性活動

8.FRACAS系統

9.實施要求

10.典型的FRACAS活動步驟

11.故障報告

12.報告內容

13.報告要求

14.故障分析

15.故障分析工作組

16.故障分析工作步驟

17.故障分析方法

18.故障分析的結果應能判明的問題

19.故障分析報告

20.故障產品管理

21.故障糾正

22.糾正措施的實施

23.管理改進

24.故障審查組織

25.故障審查的性質

26.可靠性數據系統

第六章：金屬構件失效分析

1.概述

2.腐蝕的分類及其破壞形式

3.金屬表面腐蝕損傷分析與判斷

4.金屬腐蝕的形貌特征

5.應力腐蝕斷裂的分析與判斷

6.應力腐蝕的特點

7.應力腐蝕的斷口特征

8.應力腐蝕典型案例分析

9.氫致破斷失效的分析和判斷

10.氫脆的類型及特點

11.氫的來源

12.氫在金屬中存在的形式與作用

13.氫脆的斷口特征

14.金屬零件氫脆斷裂失效性質判別

15.氫脆與應力腐蝕斷裂的比較

16.氫脆典型案例分析

17.液態金屬致脆

18.材料的環境行為

第七章：非金屬構件失效分析

1.非金屬材料特征

2.復合材料失效分析程序

3.常用的失效分析方法

4.失效表征參數

5.失效分析儀器手段

6.復合材料常見缺陷與損傷

7.復合材料典型載荷下失效模式

8.復合材料構件失效原因

第八章：機械產品典型失效分析案例剖析

1.軸疲勞失效

2.連桿疲勞失效

3.活塞失效

4.缸蓋失效

5.螺栓失效

6.齒輪失效

7.彈簧失效

8.減振器失效

申老師

申老師 博士 國防科工局可靠性技術專家，研究員，專業研究方向為機械裝備可靠性與失效控制，長期從事機械可靠性與環境工程研究，任國防軍工單位高級技術職務，現在主要從事型號總體規劃研究，在疲勞、斷裂、殘骸分析、失效物理和動力學測試技術方面有深厚的功底，提出了變形疲勞、氣動激勵載荷與振動環境精確預示方法、復雜部件可靠性設計技術、緊固件環境適應性設計、高速運動件動態參數測試技術等新技術，并有光彈、電測、掃描電鏡分析和模態的豐富試驗經驗。

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