•任务阶段内的工作时间 •失效模式相对频率
•3、产品严重度数字
•属于某一严重度的失效模式数 •产品在该严重度下的最后一个失效模式
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•若某产品的失效率
，在某一任务阶段，出现两个
II级严重的失效模式和一个IV严重失效模式。这三个失效模式的相对频
率分别为：
壳体成形后净 化不够
燃烧速度过 高；内压过 高；机壳在 工作过程中 破裂
发生概 严重性 率
可能措施
0.0006
严重
严格控制原材料质 量，消除缺陷。进 行耐压试验，采用 合理包装，在运输 中保护发动机
0.0001
严重
严格控制生产过程 ，确保工艺质量， 严格控制在极限温 度之内存储和使用 。
0.0001
•故障模式的比率
•故障模式比率——产品出现失效模式的百分比
•进一步分析失效原因，采取预防措施的可靠依据
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•几种机械零部件的失效模式及其比率
轴承 离合器 连接器 齿轮 发电机
腐蚀
18.7
-
6.3
-
6.3
蠕变
-
-
-
-
-
形变
2.5
6.6
23.7
20
2.1
侵蚀
3.1
-
-
-
-
疲劳
严重
严格执行正常清洗 程序，机巧清洗后 严格检验，确保清 除一切沾染物
•FMECA分析的用途
•1、在设计管理上的用
途 FMECA与线路应力分析的结合是可靠性预测、分配和评
定时的一项原始资料。
FMECA 是评定设计方案的手段
FMECA 是设计评审、质量复查、事故预想的依据和证明
•2、在其他用途
安排测试点、制造和质量控制，制定试验计划的一种依据 。制定检测程序、设计诊断装置的基础。 与试验结果和失效分析报告一起进行定性评定。 可靠性维修，后勤保障分析的原始资料。
计
•FMECA分析过程
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•零件材料失效原因的分类
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•断裂分类： •根据裂纹发展过程 •沿晶断裂 •穿晶断裂 •根据受载性质 •疲劳断裂 •静载断裂 •冲击断裂 •根据完全断裂前的宏观变形 •脆性断裂 •韧性断裂
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4.4
-
1.7
-
-
摩擦
10.6
-
-
-
1.5
氧化
-
-
-
-
-
绝缘
-
-
1.6
-
12.3
裂痕
0.5
-
-
-
-
磨损
60.2 83.4 8.1
60
25.1
断裂
-
10.0 47.1
20
4.6
其它
-
-
11.5
-
16.1
电位器 27.5 10 25 15 22.5
继电器 12.3 0.4 2.3 2.6 12.3 2.4 17.5 11.9
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•§4.3 严重度分析
•一、定性分析
A级，常发生。单一失效模式发生概率大于系统总失效 概率的20%。 B级，较常发生。单一失效模式发生概率在系统总失效 概率的10%~20%。 C级，偶尔发生。单一失效模式发生概率在系统总失效 概率的1%~10%。
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•失效等级：
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•故障模式的分类
•1、损坏型故障模式：裂纹、塑性变形、断裂等 •2、退化型故障模式：老化、变质、表面防护脱落等 •3、松脱型故障模式：松动、脱开、脱焊等 •4、失调型故障模式：间隙不适、流量不当、压力不当 等 •5、堵塞和渗漏型故障模式：堵、渗、漏等 •6、功能型故障模式：功能不正常、功能不稳定等 •7、其它类型故障模式：润滑不良等
•疲劳断裂原因 ：
•疲劳 源
•裂纹 扩展区
•载荷因素： 载荷性质、大小、变化速度等
•瞬断 区
•材质因素：材料的成分、机械性能、冶金特性等
•表面因素：表面粗糙度、划痕、碰伤等
•几何因素：圆角、倒角等
•环境因素：环境介质、环境温度等
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•FMECA分析实例1
•例 某一固体火箭发动机由推进剂药柱、内衬和发动机壳组成。绘制 其失效模式后果分析表
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•§2 失效模式与后果分析
•FMECA
•FMEA 失效模式与后果分析 •CA 严重度分析
•一、FMEA
•1、功能FMEA和硬件FMEA •功能FMEA
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•硬件FMEA
•设计初期 •复杂系统
•2、FMEA 程序 •FMEA基本程序: •1、确定失效模式 •2、绘制系统功能图和可靠性框图 •3、确定工作参数和功能 •4、查明所有失效模式、发生原因及后果 •5、按可能的最坏后果评定失效模式的严重性级别 •6、确定失效模式的检测方法及补救预防措施 •7、提出修改方案及其他措施 •8、提交分析报告
项目 失效模式
失效原因
可能后果
发动机 壳
破裂
工艺质量差 材料缺陷
运输中损坏 搬运中损坏
内压过高
导弹毁坏
推进剂 药柱
断裂 孔穴 粘接面分离
固化残余应力 温度过低 老化
燃烧速度过 高；内压过 高；机壳在 工作过程中 破裂
与外壳分离
内衬
与药柱或隔 热层分离
Байду номын сангаас
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粘接剂不良 粘接控制不良
D级，很少发生。单一失效模式发生概率在系统总失效 概率的0.1%~1%。 E级，极少发生。单一失效模式发生概率小于系统总失效 概率 的0.1%。
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•二、定量分析 •1、失效后果概率
•2、失效模式严重度数字
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•失效率后果 •元件失效率×10-6/h为单位
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•输 •入 •原 •始 •资 •料
•分析 系统 结构 及各 组成 部分 功用
•构造 系统 的可 靠性 框图
•列出 各功能 级的失 效模式 机理效
应
•研 究失 效检 测方
法
•可 能 的 预 防 措 施
•致命 性分析
•失效 模式概
率
•致命 度的估
•输出填写
FMECA 表格
FMECA失效模式后果与 严重度分析方法
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2020年4月13日星期一
•§1 概述
•失效的定义： •1、设备在规定条件下，不能完成其规定的功能；
•2、设备在规定条件下，一个或几个不能达到其规定值 ； •3、由于环境应力变化，导致功能丧失； •4、即使设备在规定条件下具有完成规定功能的能力 ，但因操作者的失误而造成产品功能丧失；