故障（包括人为差错）是产生飞行事故的主要原因！
机务人员所做的每一项工作，从日常保养到预防 维修，无不以保证飞行安全、不出或少出故障为 其目的。
二、民航客机事故原因分析
设计和维修方案不合理
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片面地追求较高的静强度和刚度，忽视了材料的耐腐 蚀及抗疲劳特性。——伊尔 - 18机翼上翼面B94铆钉大 量出现断头现象 系统和接头配件设计过分强调标准化，忽视了一些防 人为差错的细节措施。——由于Ⅲ7、Ⅲ8插头错接而 造成一架TU - 154飞机空中解体 修理方案不合理——1985年，日本航空公司一架B747 客机空中发生故障，造成机组和乘客无一生还。
飞机故障诊断技术
Diagnosis of Aircraft Failure
第一章 故障特性与故障过程模型
故障及其分类 故障过程模型与故障物理应用
第一节 故障及其分类 飞机故障对飞行安全的影响 故障及其分类
飞机故障对飞行安全的影响
一、可靠Байду номын сангаас与安全性
由于设计、制造、使用、维修及管理等因素引起 设备或机件故障，导致飞行事故时有发生。
“SCWIFT”分类
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蠕变或应力断裂（S） 腐蚀（C） 磨损（W） 冲击断裂（I） 疲劳（F） 热（T）
故障过程模型
一、应力 - 强度模型
当施加在元件、材料上的应力超过其耐受能力（即强度 ）时，故障便发生。 应力 – 强度模型是一种材料力学模型。 “应力”应理解为由环境、工作条件等退化的诱因所引 起的系统内部能量积蓄。 “强度”应理解为材料、元件或系统的抗故障能力。 若掌握了应力和强度的概率分布规律，则根据应力与强 度分布密度曲线交叠部分面积可求出产品故障概率。
二、民航客机事故原因分析
人为因素
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统计民航1950年以来有确切资料的120起事故中，因人 为差错造成事故的占79%，机械装备故障造成事故的 占13.4%，环境和其他因素造成事故的占7.6%。 如果设计上没有采取可靠的防人为差错的措施，在使 用或维修中又没有严格按操作规程进行操作，则很容 易导致飞机故障，乃至严重事故。 飞行人员的心理素质 人为故意破坏
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检测技术的发展； 检测手段的提高； 计算机功能的开发与运用。
故障及其分类
一、故障定义
故障是指产品丧失了规定的功能，或产品的一个 或几个性能指标超过了规定的范围。 故障与正常界限的确定，可能随使用范围、分析 层次等有所不同。——故障判据
故障及其分类
二、故障分类
按其对功能的影响分类
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功能故障：指被考察的对象不能达到规定的性能指 标（针对某一功能）。它有两个方面的含义。 潜在故障：是一种预示功能故障即将发生的可以鉴 别的实际状态或事件。
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故障及其分类
二、故障分类
按其后果分类
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安全性后果故障：故障会引起对使用安全性的直接不 利影响。（1. 预防维修；2. 改进设计） 使用性后果故障：故障对使用能力有直接的不利影响 。（预防维修费用 间接经济损失 + 直接维修费用）
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故障及其分类
二、故障分类
按其后果分类
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非使用性后果故障：故障对安全性及使用性均没有直 接的不利影响。（预防维修费用 直接修理费用） 隐患性后果故障：这类故障若不及时发现并排除，可 能会导致系统多重故障，甚至发生安全性后果。（预 定维修）
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故障及其分类
二、故障分类
按其产生的原因及故障特征分类
故障过程模型
估算产品可靠度

——强度分布的均值 S ——标准差 f s (S ) ——分布密度 ——应力分布均值 L L ——标准差 ——分布密度
S
f L ( L)

安全余量Sm： 应力偏差度Lr：
Sm
Lr
SL
2 2 S L L
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早期故障 偶然故障 耗损故障
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第二节 故障过程模型与故障物理应用 故障模式与故障机理 故障过程模型 故障物理应用
故障模式与故障机理
一、故障模式
故障模式或故障类型是故障发生时的具体表现形式。 一种功能故障往往是由多种故障模式中的一种或数种造 成的。 对于系统功能故障而言，确定了故障模式，并不等于找 到了故障部位。 一种故障特征可能为几种模式所共有，而同一故障模式 可能有多个故障特征。 同一零部件可以同时存在几种故障模式。（发生频率和 频率比）
故障模式与故障机理
二、故障机理
故障机理是故障的内因，故障特征是故障的现象，而环 境应力条件是故障的外因。
故障机理和故障模式是依不同的对象来规定各自特定的 分类。（疲劳断裂现象） 有关产品的故障机理、故障模式及其相互关系，必须根 据实际情况具体分析，不能一概而论。
故障模式与故障机理
二、故障机理
图1.2-1 应力强度模型
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故障过程模型
一、应力 - 强度模型
利用应力 – 强度模型可以分析故障机理并可提出提高产品可 靠性的方法。 通常，材料强度、静载荷和结构几何尺寸均服从正态分布。 应力作为载荷和结构几何参数的函数，也可以做正态分布的 假设。 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。
二、民航客机事故原因分析
人为因素
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统计民航1950年以来有确切资料的120起事故中，因人 为差错造成事故的占79%，机械装备故障造成事故的 占13.4%，环境和其他因素造成事故的占7.6%。 如果设计上没有采取可靠的防人为差错的措施，在使 用或维修中又没有严格按操作规程进行操作，则很容 易导致飞机故障，乃至严重事故。 飞行人员的心理素质 人为故意破坏
事 故 统 计 图
二、民航客机事故原因分析
环境因素
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飞机结构的疲劳损伤 飞机结构的腐蚀损伤
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三、故障诊断学
人们逐渐地把注意力集中到对故障原因及后果的分析 上，研究减少故障、减轻故障后果的方法，以保证飞 机的安全性为宗旨，并将其贯穿于飞机设计、制造、 使用、维修，直到退役的全过程。 理论基础：可靠性、维修性、系统工程等新兴学科。 工具