机械设备和构件的失效分析方法有哪些？

波音737 MAX系列客机上半年因为连续两起空难，遭遇“全球停飞”后，它的“前任”机型737 NG客机最近又被查出机身有裂痕，裂缝涉及部位是连接飞机机身和机翼结构的部件，需要负责受力，这些裂缝可能对飞机的结构完整性造成负面影响，导致飞机失控。检测机身上的裂纹，对保障乘客的生命安全起到非常重要的作用，今天江苏容大就带大家一起解密下飞机身上的裂纹！

什么是机械设备和构件失效呢？

连接飞机机身和机翼结构的部件出现裂缝，用我们检测人的话来说，就是机械设备构件失效了，是指其在载荷作用下丧失最初规定的功能。失效分为下面三种情况：

其一：零件由于断裂、腐蚀、变形等而完全丧失其功能;

其二：零件在外部环境作用下，部分的失去其原有功能，虽然能够工作，但不能完成规定功能;

其三：零件虽然能够工作，也能完成规定功能，但继续使用时，不能确保安全可靠性。

什么叫失效呀？看看下面提到的几种情况你就明白了

根据机械失效过程中，材料发生的物理、化学的本质机理不同和过程特征的差别，主要可分为以下五类。

变形：可分为弹性、塑性、粘弹性变形。

磨损：磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、变形磨损等。

热损伤：熔化、过烧、过热、蒸发、热冲击、迁移(漂移、扩散、偏析) 。

腐蚀：化学腐蚀、非金属的老化、电化学腐蚀。电化学腐蚀又可以分为：点蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀、选择性腐蚀、缝隙腐蚀、气氛腐蚀、应力腐蚀、氢脆、腐蚀疲劳。

断裂：韧性断裂、解理断裂、准解理断裂、疲劳断裂、沿晶断裂。其中，疲劳断裂又可以分为——机械疲劳、腐蚀疲劳、高温疲劳、热疲劳。

裂纹引起的开裂失效是一种常见的、危害程度十分严重的一种失效方式。机械装备及构件一旦产生裂纹，将带来巨大的隐患，轻则引起设备故障停机，重则引起严重的安全事故。对机械装备及构件早期发生裂纹进行检测和原因分析，防止设备进一步出现开裂或断裂失效对事故的预防具有重要的意义。

常见的无损检测方法和裂纹失效分析方法有哪些呢？

设备裂纹常见的无损检测方法有五种：渗透检测、磁粉检测、射线检测、超声检测、声发射检测，江苏容大的小编下面将为大家详细介绍！

介绍完设备裂纹常见的无损检测方法，江苏容大再为大家介绍常用的裂纹失效分析方法!常用的裂纹失效分析方法有六种：金相分析、扫描电镜分析、硬度检测、X射线衍射分析、应力分析、有限元分析。

金相分析：是金属材料试验研究的重要手段之一，采用定量金相学原理，由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌，从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。

扫描电镜分析：主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。二次电子能够产生样品表面放大的形貌像，这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的，即使用逐点成像的方法获得放大像。

硬度检测：所谓硬度，就是材料抵抗更硬物压入其表面的能力。根据试验方法和适应范围的不同，硬度单位可分为布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度、显微维氏硬度等许多种，不同的单位有不同的测试方法，适用于不同特性的材料或场合。

X射线衍射分析：利用X射线在晶体物质中的衍射效应进行物质结构分析的技术。

应力分析：分析和求解机械零件和构件等物体内各点的应力和应力分布的方法。应力分析主要用于确定与机械零件和构件失效有关的危险点的应力集中、应变集中部位的峰值应力和应变。

有限元分析：利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。利用简单而又相互作用的元素(即单元)，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

飞机机身和机翼构件出现裂缝，虽然非常非常细微，肉眼不可见，但通过这些检测设备和检测方法，就能很精准知道失效原因，究竟是金属疲劳?是磨损、还是遭腐蚀……这样可以警醒相关人员不定期进行检测。设备出现裂纹不是小事，请记得找专业机构定期做失效分析的测试哦！