電弧爐

[拼音]：shixiao fenxi

[英文]：failure analysis

可靠性工程中研究產品失效現象的特徵和規律、分析失效產生的原因並提出相應對策的一種系統分析方法。產品喪失規定的功能稱為失效，可修復的失效稱為故障。失效分析可以為可靠性設計、可靠性試驗和可靠性評價提供使用現場的資訊以及分析資料。

簡史

19世紀以來隨著近代科學技術的發展開始對產品失效作系統的科學的分析研究。人類在生產與科學實踐活動中經常遇到嚴重的產品事故，如火車執行中車軸斷裂、橋樑的脆性破裂、飛機的失事、導彈和運載火箭的失控爆炸等。為了查明產生事故的原因，尋求防止產品失效的方法，曾作了大量試驗和研究工作，在此過程中發展了失效分析技術。隨著產品日趨複雜，失效分析工作也日益受到重視。現代大型產品往往是由上萬個、甚至上百萬個零部件組成的複雜系統，這類產品的失效或故障會造成巨大的災害和經濟損失。1986年1月28日美國太空梭“挑戰者”號第10次飛行中因固體助推器密封環失效而引起空中爆炸，造成直接經濟損失近20億美元，7名航天員死亡，太空梭的飛行也被迫中斷近2年。現在失效分析的研究已不限於已發生的事故，而更重視產品失效的潛在因素，探索防止失效的措施，以杜絕事故。

基本內容

在失效分析中，通常將失效分類。從技術角度可按失效機制、失效零件型別、引起失效的工藝環節等分類。從質量管理和可靠性工程角度可按產品使用過程分類。圖1所示的失效率曲線通常稱浴盆曲線，它描述了失效率與使用時間的關係。早期失效率高的原因是產品中存在不合格的部件；晚期失效率高的原因是產品部件經長期使用後進入失效期。機械產品中的磨合、電子元器件的老化篩選等就是根據這種失效規律而制定的保證可靠性的措施。失效按其工程含義分為暫失效和永久失效、突然失效和漸變失效，按經濟觀點分為正常損耗失效、本質缺陷失效、誤用失效和超負荷失效。產品的種類和狀態繁多，失效的形式也千差萬別。因此對失效分析難以規定統一的模式。失效分析可分為整機失效分析和零部件殘骸失效分析，也可按產品發展階段、失效場合、分析目的進行失效分析。失效分析的工作程式通常分為明確要求，調查研究，分析失效機制和提出對策等階段。失效分析的核心是失效機制的分析和揭示。失效機制是導致零件、元器件和材料失效的物理或化學過程。此過程的誘發因素有內部的和外部的。在研究失效機制時，通常先從外部誘發因素和失效表現形式入手，進而再研究較隱蔽的內在因素。在研究批量性失效規律時，常用數理統計方法，構成表示失效機制、失效方式或失效部位與失效頻度、失效百分比或失效經濟損失之間關係的排列圖或帕雷託圖，以找出必須首先解決的主要失效機制、方位和部位。任一產品或系統的構成都是有層次的，失效原因也具有層次性，如系統－單機－部件（元件）－零件（元件）－材料。上一層次的失效原因即是下一層次的失效現象。越是低層次的失效現象，就越是本質的失效原因。

故障樹分析法

是60年代以來迅速發展的系統可靠性分析方法,這種方法用樹狀圖對系統進行演繹分析,從所定義的“不希望事件”開始,在給定的邊界條件下,按系統失效的規律，分析到系統的硬體故障、人為差錯、環境影響等。通過故障樹可以把系統故障的有關因素聯絡起來進行分析,便於找出系統的薄弱環節和故障譜,還可定量地求出系統的失效概率及其他可靠性參量，為評估與改善系統可靠性提供定量資料。圖2為一航天器的多層次故障樹。故障樹分析法廣泛應用於系統可靠性評估、系統安全分析與事故分析、系統設計改進、風險評價、系統故障診斷等方面。