[发明专利]基于失效分析专家系统的构件失效模式检测方法

说明书

技术领域

本发明属于构件失效分析技术，涉及一种在对失效信息进行采集的基础上基于失效分析专家系统的构件失效模式检测方法。

背景技术

构件失效后，对其进行失效模式检测，是给出失效原因的前提和重要基础，是预防类似事故重复发生的必要手段，失效模式检测就是把通过调查、观察和试验获的失效信息作为依据，应用逻辑推理的方法，对故障件的失效模式进行检测判断。所谓失效模式，是指失效的外在宏观表现形式和过程规律，可理解为失效的性质和类型。

传统的失效模式检测方法，是利用人工根据失效信息进行判断，这种判断方法存在一定的问题，如对失效模式进行判断需要丰富的知识和经验，而培养一名经验丰富的失效分析工程师或专家需要若干年的时间，而且专家总会离开工作岗位，他所拥有的知识也随之而去；另外，在失效分析的过程中，往往需要借鉴以前类似的故障，而以往类似故障一般以纸介质的形式散落各处，容易丢失，不利于知识的有效存储和充分利用；再有，在失效分析的过程中，失效分析人员可能会由于本单位的利益，而存在一定的人为因素，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的是提出一种工作效率高、分析准确率高，同时避免人为因素的干扰的一种基于失效分析专家系统的构件失效模式检测方法。

本发明的技术方案是：

采集失效构件的基本情况：构件名称、构件所用材料、构件工作环境、构件载荷类型；

对失效构件的外观特征进行观察记录：断口附近裂纹情况，断口附近磨损情况、断口附近氧化或腐蚀情况；

对失效构件进行断口宏观特征观察记录，观察内容包括：断面情况，源区特征、扩展区特征、瞬断区特征，确定首先开裂件；在不能确定首先开裂件时，同时确定多个怀疑开裂较早的构件；

对首先开裂件或怀疑开裂较早的构件，进行断口微观特征观察记录，观察内容包括：断口源区的微观形貌、断口扩展区的微观形貌、断口瞬断区的微观形貌；

对失效构件进行材质分析，并记录分析结果；

将以上获得的失效信息输入失效分析专家系统中的案例库维护模块，用失效分析专家系统中的类比方法进行失效模式检测，失效分析专家系统给出与需要分析的案例最相似的案例，以及需要分析案例的失效模式；

失效分析专家系统将需要分析案例各方面失效信息与最相似案例相对应方面的失效信息进行对比；

根据对比结果确定是否需要补充获取失效信息，对需要补充的失效模式案例的失效信息进行补充，用失效分析专家系统中的规则推理方法进行失效模式检测结果的验证；对不需要补充的失效模式案例，直接用失效分析专家系统中的规则推理方法进行失效模式检测结果的验证；

失效分析专家系统最终给出需要分析案例的失效模式。

所述的对失效构件进行材质分析，包括金相组织、硬度、力学性能、化学成份。

所述的对失效构件的断面情况进行宏观特征观察记录，观察内容包括：失效构件的粗糙情况、颜色情况。

本发明的优点是：

本发明利用计算机辅助失效分析专家系统进行构件失效模式的检测，可以快速、准确地帮助失效分析人员进行失效分析，避免人为因素的干扰，还可以弥补个人知识和经验的不足，提高分析的准确性和缩短分析的周期。本发明对失效结构件进行外观、宏观、微观等的充分分析，并结合失效件的材料、载荷、环境等失效信息进行失效件的失效模式和失效机理分析，从而提高了失效结构件的分析准确率。

附图说明

图1是失效分析专家系统界面示意图；

图2是案例库和字典库维护界面示意图；

图3是案例库维护界面示意图；

图4是类比推理系统总界面示意图；

图5是生成均衡失效模式表总界面示意图；

图6是处理新实例界面示意图；

图7是262号案例失效信息明细界面示意图；

图8是类比推理的结果界面示意图；

图9是规则推理总界面示意图；

图10是询问界面示意图；

图11是规则推理结果示意图。

具体实施方式

(1)采集失效构件的基本情况：构件名称、构件所用材料、构件工作环境、构件载荷类型；

(2)对失效构件的外观特征进行观察记录：断口附近裂纹情况，断口附近磨损情况、断口附近氧化或腐蚀情况；

(3)对失效构件进行断口宏观特征观察记录，观察内容包括：断面情况，源区特征、扩展区特征、瞬断区特征，确定首先开裂件；在不能确定首先开裂件时，同时确定多个怀疑开裂较早的构件；