機(jī)械設(shè)備和構(gòu)件的失效分析方法有哪些？

波音737 MAX系列客機(jī)上半年因?yàn)檫B續(xù)兩起空難，遭遇“全球停飛”后，它的“前任”機(jī)型737 NG客機(jī)最近又被查出機(jī)身有裂痕，裂縫涉及部位是連接飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼結(jié)構(gòu)的部件，需要負(fù)責(zé)受力，這些裂縫可能對(duì)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性造成負(fù)面影響，導(dǎo)致飛機(jī)失控。檢測(cè)機(jī)身上的裂紋，對(duì)保障乘客的生命安全起到非常重要的作用，今天江蘇容大就帶大家一起解密下飛機(jī)身上的裂紋！

什么是機(jī)械設(shè)備和構(gòu)件失效呢？

連接飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼結(jié)構(gòu)的部件出現(xiàn)裂縫，用我們檢測(cè)人的話來(lái)說(shuō)，就是機(jī)械設(shè)備構(gòu)件失效了，是指其在載荷作用下喪失最初規(guī)定的功能。失效分為下面三種情況：

其一：零件由于斷裂、腐蝕、變形等而完全喪失其功能;

其二：零件在外部環(huán)境作用下，部分的失去其原有功能，雖然能夠工作，但不能完成規(guī)定功能;

其三：零件雖然能夠工作，也能完成規(guī)定功能，但繼續(xù)使用時(shí)，不能確保安全可靠性。

什么叫失效呀？看看下面提到的幾種情況你就明白了

根據(jù)機(jī)械失效過(guò)程中，材料發(fā)生的物理、化學(xué)的本質(zhì)機(jī)理不同和過(guò)程特征的差別，主要可分為以下五類。

變形：可分為彈性、塑性、粘彈性變形。

磨損：磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、變形磨損等。

熱損傷：熔化、過(guò)燒、過(guò)熱、蒸發(fā)、熱沖擊、遷移(漂移、擴(kuò)散、偏析) 。

腐蝕：化學(xué)腐蝕、非金屬的老化、電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕又可以分為：點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、電偶腐蝕、選擇性腐蝕、縫隙腐蝕、氣氛腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫脆、腐蝕疲勞。

斷裂：韌性斷裂、解理斷裂、準(zhǔn)解理斷裂、疲勞斷裂、沿晶斷裂。其中，疲勞斷裂又可以分為——機(jī)械疲勞、腐蝕疲勞、高溫疲勞、熱疲勞。

裂紋引起的開裂失效是一種常見的、危害程度十分嚴(yán)重的一種失效方式。機(jī)械裝備及構(gòu)件一旦產(chǎn)生裂紋，將帶來(lái)巨大的隱患，輕則引起設(shè)備故障停機(jī)，重則引起嚴(yán)重的安全事故。對(duì)機(jī)械裝備及構(gòu)件早期發(fā)生裂紋進(jìn)行檢測(cè)和原因分析，防止設(shè)備進(jìn)一步出現(xiàn)開裂或斷裂失效對(duì)事故的預(yù)防具有重要的意義。

常見的無(wú)損檢測(cè)方法和裂紋失效分析方法有哪些呢？

設(shè)備裂紋常見的無(wú)損檢測(cè)方法有五種：滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)，江蘇容大的小編下面將為大家詳細(xì)介紹！

介紹完設(shè)備裂紋常見的無(wú)損檢測(cè)方法，江蘇容大再為大家介紹常用的裂紋失效分析方法!常用的裂紋失效分析方法有六種：金相分析、掃描電鏡分析、硬度檢測(cè)、X射線衍射分析、應(yīng)力分析、有限元分析。

金相分析：是金屬材料試驗(yàn)研究的重要手段之一，采用定量金相學(xué)原理，由二維金相試樣磨面或薄膜的金相顯微組織的測(cè)量和計(jì)算來(lái)確定合金組織的三維空間形貌，從而建立合金成分、組織和性能間的定量關(guān)系。

掃描電鏡分析：主要是利用二次電子信號(hào)成像來(lái)觀察樣品的表面形態(tài)，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過(guò)電子束與樣品的相互作用產(chǎn)生各種效應(yīng)，其中主要是樣品的二次電子發(fā)射。二次電子能夠產(chǎn)生樣品表面放大的形貌像，這個(gè)像是在樣品被掃描時(shí)按時(shí)序建立起來(lái)的，即使用逐點(diǎn)成像的方法獲得放大像。

硬度檢測(cè)：所謂硬度，就是材料抵抗更硬物壓入其表面的能力。根據(jù)試驗(yàn)方法和適應(yīng)范圍的不同，硬度單位可分為布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度、顯微維氏硬度等許多種，不同的單位有不同的測(cè)試方法，適用于不同特性的材料或場(chǎng)合。

X射線衍射分析：利用X射線在晶體物質(zhì)中的衍射效應(yīng)進(jìn)行物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的技術(shù)。

應(yīng)力分析：分析和求解機(jī)械零件和構(gòu)件等物體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)力分布的方法。應(yīng)力分析主要用于確定與機(jī)械零件和構(gòu)件失效有關(guān)的危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力集中、應(yīng)變集中部位的峰值應(yīng)力和應(yīng)變。

有限元分析：利用數(shù)學(xué)近似的方法對(duì)真實(shí)物理系統(tǒng)(幾何和載荷工況)進(jìn)行模擬。利用簡(jiǎn)單而又相互作用的元素(即單元)，就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無(wú)限未知量的真實(shí)系統(tǒng)。

飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，雖然非常非常細(xì)微，肉眼不可見，但通過(guò)這些檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)方法，就能很精準(zhǔn)知道失效原因，究竟是金屬疲勞?是磨損、還是遭腐蝕……這樣可以警醒相關(guān)人員不定期進(jìn)行檢測(cè)。設(shè)備出現(xiàn)裂紋不是小事，請(qǐng)記得找專業(yè)機(jī)構(gòu)定期做失效分析的測(cè)試哦！