失效機(jī)理與損傷模型(中)

失效的概念模型 　

一般認(rèn)為失效是一種二元狀態(tài)，即某件東西壞了或沒壞；然而大多數(shù)實(shí)際失效要比這復(fù)雜得多。失效是以下兩者的交互作用綜合體的結(jié)果：a.作用在系統(tǒng)上或系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)力；b.系統(tǒng)的材料/組件。交互作用涉及到的每個(gè)變量通常認(rèn)為是隨機(jī)的，因此，要正確地理解系統(tǒng)可靠性，就需要充分理解材料/組件對(duì)應(yīng)力的響應(yīng)，以及每個(gè)變量的可變性。 　　

失效的四個(gè)簡(jiǎn)化概念模型定義如下： 　　

1. 應(yīng)力－強(qiáng)度。當(dāng)且僅當(dāng)應(yīng)力超過特定強(qiáng)度時(shí)，物體才會(huì)失效。一個(gè)未失效的物體就像新的一樣。如果應(yīng)力沒有超過強(qiáng)度，應(yīng)力無論如何都不會(huì)對(duì)物體造成永久性的影響。這種失效模式更多地取決于在環(huán)境中關(guān)鍵事件的發(fā)生，而不是時(shí)間或循環(huán)歷程。強(qiáng)度經(jīng)常被視為隨機(jī)變量。可用于這一模型的例子是：a.鋼棒受拉應(yīng)力；b.在晶體管發(fā)射極-集電極之間施加電壓。 　　

2. 損傷－韌性。應(yīng)力可以造成不可恢復(fù)的累積損傷，如腐蝕、磨損、疲勞、介質(zhì)擊穿等。累積損傷不會(huì)使產(chǎn)品使用性能下降。當(dāng)且僅當(dāng)損傷超過韌性時(shí)，也就是損傷累積到物體的韌性極限時(shí)，物體才會(huì)失效。當(dāng)應(yīng)力消除時(shí)，累積損傷不會(huì)消失，雖然有時(shí)可以采用退火。韌性經(jīng)常被看作為隨機(jī)變量。