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12飞机故障模式故障机理本课重点3故障模型4故障树一、故障模式定义：故障发生时的具体表现形式。一种功能故障往往是由一种或多种故障模式造成。故障模式由测试来判断。测试显示的是故障特性（征兆）。即，故障模式为根源，故障特性为表象。故障模式和故障特性不是一一对应的。I:\B-2940自动飞行故障总结(王瓦利).doc同一零部件可以同时存在几种故障模式。要了解零部件所发生故障模式的频率，积累经验。二、故障机理定义：在应力和时间的条件下，导致故障发生的物理、化学、生物或机械等过程，称为故障机理。研究故障机理是寻求故障的根本原因，从而提高元件、组件的可靠性。故障机理是内因，故障特征是现象，环境应力条件是外因。I:\TCAS故障总结.doc机械、电气机械零部件故障机理通常归为六大类：（1）蠕变或应力断裂（S：stresscracking）（2）腐蚀（C：corrosion）（3）磨损（W：wearing）（4）冲击断裂（I：impact）（5）疲劳（F：fatigue）（6）热（T：thermal）简称为SCWIFT分类三、故障过程模型定义：故障发生的过程既是微观变化过程，又是宏观变化过程，为了研究故障过程，通常抽象出一些典型故障过程模型。几种重要的模型：（1）应力-强度模型当应力与强度两者的分布没有重叠区域时，故障不发生。当密度曲线下出现重叠部分（t=t2），则表示会发生故障，且重叠部分的面积代表了发生故障的概率的大小。三、故障过程模型（2）反应论模型特点是能够估计参与反应的应力对反应的影响程度产品从正常状态进入退化状态的过程中，存在着能量势垒（激活能ΔE），跨越ΔE所必须的能量是由环境（应力）提供的，只有当外部环境提供的能量超过此ΔE，才有可能发生该种状态的反应三、故障过程模型（3）最弱环模型（串联模型）元件的破坏和产品的故障是由于其内在缺陷和薄弱部位决定的。认为产品或机件故障就是由于缺陷最大部位产生的，这种模型就是最弱环模型。假设材料或元件有n个相互独立的故障机理，而其中任何一个故障机理都可能导致材料或元件故障，则材料或元件故障可用各机理故障率之和来表示。（5）累积损伤模型三、故障过程模型（4）累积损伤模型如果环境多次重复作用在产品上，每次均对产品产生一定量的损伤，当这些损伤累积起来超过某一临界值时，产品就会发生故障。应用累积损伤模型分析产品故障，估算产品寿命时，通常假定基于同一故障机理。故障物理应用故障的发生是由于原子、分子微观变化引起的，我们看到的都是宏观现象。故障物理，又称为可靠性物理或失效物理。目的是研究产品在正常或特殊应力下，故障发生和发展的过程以及故障原因，从而提出减少故障的措施，进而提高产品的可靠性。步骤：（1）详细记录出现的故障、缺陷、不良现象。（2）对故障过程调查、分析，详细观测各种故障现象（3）做出故障外因和故障机理假设，建立故障过程模型（4）通过对故障过程分析，验证假设（5）提出改进措施故障物理应用安-24飞机服役多年后，在机翼油箱上壁板边缘出现了多条裂纹，且方向均从翼根斜向翼尖。安-24B（前苏联安东诺夫设计局研制的双发涡轮螺桨支线客机）图1.2-6安-24飞机机翼油箱上壁板（B95铝合金）边缘处表面的蚀坑（500）图1.2-7边缘裂纹断口的疲劳条纹图1.2-8边缘裂纹断口表面上腐蚀产物四、故障树1、定义：故障树分析法简称FTA法，是一种将系统故障形成的原因由总体至部分按树枝状逐级细化的分析方法。目的是判明基本故障，确定故障的原因、影响和发生概率。由事件符号和逻辑门符号组成一张逻辑图2、使用的符号