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時(shí)間:2011-02-10 16:00來(lái)源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:admin
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(二)故障后果及其分類(lèi)故障后果是對(duì)故障損失的評(píng)價(jià)。機(jī)件通常按其故障后果決定對(duì)它的維修方式及檢修工作次序。故障按其后果分類(lèi),可分為以下四類(lèi): "安全性后果故障故障會(huì)引起對(duì)使用安全性的直接不利影響,即可能引起人身傷害或設(shè)備損壞,造成重大損失,這類(lèi)后果的故障稱(chēng)為安全性后果故障,也叫做危險(xiǎn)性故障。安全性后果除來(lái)源于對(duì)使用安全性有直接不利影響的功能喪失外,還可能來(lái)源于因某種功能的喪失而導(dǎo)致的繼發(fā)性二次損傷。對(duì)有安全性后果的故障,總要采取預(yù)防維修的方式,避免其發(fā)生。如果預(yù)防維修無(wú)效,則需改進(jìn)設(shè)計(jì),保證安全。 "使用性后果故障故障對(duì)使用能力有直接的不利影響,即故障的發(fā)生使系統(tǒng)或設(shè)備的某一主要性能(或功能)喪失,從而影響到任務(wù)的完成,這類(lèi)故障稱(chēng)為使用性后果故障。使用性后果故障在經(jīng)濟(jì)上會(huì)影響到間接經(jīng)濟(jì)損失(如影響原任務(wù)完成進(jìn)度而造成的損失)和直接的修理費(fèi)用(只用于修理該故障的費(fèi)用)。對(duì)于使用性后果故障,通常是在預(yù)防維修的費(fèi)用低于故障的間接經(jīng)濟(jì)損失和直接修理費(fèi)用之和時(shí),才采用預(yù)防維修方式。 "非使用性后果故障故障對(duì)安全性及使用性均沒(méi)有直接的不利影響,即故障不影響系統(tǒng)的主要性能(或功能),只是使系統(tǒng)處于能工作但并非良好的狀態(tài)。余度系統(tǒng)和非重要機(jī)件的故障往往屬于此類(lèi)。對(duì)于非使用性后果故障,只有當(dāng)預(yù)防維修費(fèi)用低于故障后的直接修理費(fèi)用時(shí),才進(jìn)行預(yù)防維修,否則一般采用事后維修方式。 %"隱患性后果故障故障對(duì)安全和使用均無(wú)直接的不利影響,且對(duì)操作人員或故障觀察者(如飛行人員)又是不明顯的,這類(lèi)故障若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除,可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)多重故障,甚至發(fā)生安全性后果。隱患性后果故障也稱(chēng)作隱蔽故障。對(duì)于隱患性后果故障,通常須做預(yù)定維修工作,以保證防止多重故障所需的可用性水平。(三)偶然故障與耗損故障故障按其產(chǎn)生的原因及故障特征分類(lèi),可分為早期故障、偶然故障和耗損故障。產(chǎn)品的早期故障通常是由于設(shè)計(jì)、制造上的缺陷等原因而發(fā)生的故障,多在產(chǎn)品投入使用前的磨合期內(nèi)將它基本消除,或在產(chǎn)品投入使用初期很短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)。因此,通
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常認(rèn)為早期故障在總使用期內(nèi)發(fā)生故障中占的地位并不重要,我們不做專(zhuān)門(mén)研究。這里只介紹另兩類(lèi)故障。
"偶然故障
偶然故障也稱(chēng)隨機(jī)故障,它是產(chǎn)品由于偶然因素引起的故障。根據(jù)可靠性理論,產(chǎn)品在使用中的偶然故障是很難避免的。因?yàn)闊o(wú)論怎樣完善的設(shè)計(jì)制造和精心使用維護(hù)的產(chǎn)品,總是要在復(fù)雜的環(huán)境和應(yīng)力下工作的,當(dāng)有隨機(jī)偶然因素“觸發(fā)”,并致使應(yīng)力超過(guò)了產(chǎn)品的抗故障能力時(shí),就會(huì)誘發(fā)產(chǎn)品故障。偶然因素是很難預(yù)料的,因此偶然故障難以避免。在傳感器和微處理器迅速發(fā)展的今天,有可能對(duì)某些隨機(jī)因素和故障先兆,通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)并做處置,避免了隨機(jī)故障的發(fā)生。但是,在很多情況下,偶然故障還是不可預(yù)測(cè)的。
對(duì)于偶然故障,通常預(yù)定維修是無(wú)效的。
"耗損故障
耗損故障是由于產(chǎn)品老化、磨損、腐蝕、疲勞等原因引起的故障。這種故障出現(xiàn)在產(chǎn)品可用壽命期的后期,故障率隨時(shí)間增長(zhǎng)。對(duì)于這類(lèi)故障,如果定義了某個(gè)故障判別標(biāo)準(zhǔn)(即散障判據(jù)),特別是故障先兆的判別標(biāo)準(zhǔn),則在故障判據(jù)可觀測(cè)的情況下,可預(yù)知故障。若對(duì)故障先兆實(shí)行連續(xù)監(jiān)測(cè),一經(jīng)發(fā)現(xiàn)故障先兆,便立即采取措施,便可防止功能故障的發(fā)生。當(dāng)進(jìn)行定期檢查時(shí),若兩次檢查的間隔比從出現(xiàn)故障先兆到發(fā)生功能故障之間的工作時(shí)間短時(shí),仍可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障。
對(duì)于耗損故障,采用定期檢查和預(yù)先更換的方式是有效的。
第二節(jié) 故障過(guò)程模型與故障物理應(yīng)用
一、故障模式與故障機(jī)理
(一)故障模式故障模式或故障類(lèi)型是故障發(fā)生時(shí)的具體表現(xiàn)形式,它是故障狀態(tài)的形式分類(lèi),如短路、斷路、疲勞斷裂、腐蝕等。一般來(lái)說(shuō),一種功能故障往往是由多種故障模式中的一種或數(shù)種(數(shù)種的可能性極小)造成的。對(duì)于系統(tǒng)功能故障而言,確定了故障模式,并不等于找到了故障部位。要證實(shí)故障的實(shí)際部位,還需進(jìn)行故障的查找和隔離。故障模式是由測(cè)試來(lái)判斷的。測(cè)試結(jié)果顯示的是故障特性(即故障征兆)。對(duì)于簡(jiǎn)單的故障,模式與特性間可能是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。但許多情況下,特征和模式之間往往有一定的模糊性,即一種特征可能為幾種模式所共有,而同一故障模式可能有多
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個(gè)故障特征。例如,檢測(cè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其故障特征有兩個(gè),一是排氣溫度(高于某溫度屬故障),二是超過(guò)最高轉(zhuǎn)速的持續(xù)時(shí)間(如超過(guò) "屬故障)。假定對(duì)這類(lèi)燃?xì)廨啓C(jī)而言,燃油調(diào)節(jié)器工作失調(diào)或渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)徑向間隙過(guò)大均會(huì)產(chǎn)生上述兩種故障特性。這樣每種故障特性與故障模式就不是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究故障模式與其特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,屬故障診斷的重要內(nèi)容,也是設(shè)計(jì)故障自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的重要步驟。
同一零部件可以同時(shí)存在幾種故障模式,了解其發(fā)生的頻率和頻率比是很重要的。例如,離合器有 % &’的故障是由“磨損”引起的,這個(gè)高比率是由于離合器本身的工作性質(zhì)所決定的;另外,還有 ()% )’的故障是由于剛度不足產(chǎn)生的變形所引起的,這種故障只能通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)來(lái)解決。
(二)故障機(jī)理在應(yīng)力和時(shí)間的條件下,導(dǎo)致故障發(fā)生的物理、化學(xué)、生物或機(jī)械等過(guò)程,稱(chēng)為故障機(jī)理。只研究故障模式并不能揭示故障的內(nèi)在實(shí)質(zhì)性原因,為了尋求故障的根本原因,提出提高元件、組件可靠性的有效方法,還必須研究故障機(jī)理。故障機(jī)理與故障特征間的關(guān)系類(lèi)似于病理與病癥的關(guān)系。故障機(jī)理相當(dāng)于病理,故障特征相當(dāng)于病癥。即使故障機(jī)理不明,故障特征也總可以檢測(cè)到的。可以說(shuō),故障機(jī)理是故障的內(nèi)因,故障特征是故障的現(xiàn)象,而環(huán)境應(yīng)力條件是故障的外因。人們總希望能觀察到產(chǎn)品或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)故障的實(shí)情,如故障出現(xiàn)的部位、發(fā)生的時(shí)間、故障模式及故障機(jī)理。但實(shí)際上,故障機(jī)理和故障模式是依不同的對(duì)象來(lái)規(guī)定各自特定的分類(lèi),僅以材料的故障機(jī)理與故障模式分類(lèi)為例,疲勞斷裂現(xiàn)象既可屬于故障模式,又可歸類(lèi)于故障機(jī)理。表面上看來(lái),類(lèi)似的故障模式可能是由完全不同的故障機(jī)理引起的。相反,故障模式即便不同,也可能是有相同的故障機(jī)理。故障部位未必就是發(fā)生故障的直接原因所在處,必須區(qū)別是由于自身缺陷而發(fā)生的一次故障,還是由于環(huán)境應(yīng)力超過(guò)額定值而發(fā)生的二次故障。因此,有關(guān)產(chǎn)品的故障機(jī)理、故障模式及其相互關(guān)系,必須根據(jù)實(shí)際情況具體分析,不能一概而論。
 
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