失效机理与损伤模型(中)

失效的概念模型 　

一般认为失效是一种二元状态，即某件东西坏了或没坏；然而大多数实际失效要比这复杂得多。失效是以下两者的交互作用综合体的结果：a.作用在系统上或系统内的应力；b.系统的材料/组件。交互作用涉及到的每个变量通常认为是随机的，因此，要正确地理解系统可靠性，就需要充分理解材料/组件对应力的响应，以及每个变量的可变性。 　　

失效的四个简化概念模型定义如下： 　　

1. 应力－强度。当且仅当应力超过特定强度时，物体才会失效。一个未失效的物体就像新的一样。如果应力没有超过强度，应力无论如何都不会对物体造成永久性的影响。这种失效模式更多地取决于在环境中关键事件的发生，而不是时间或循环历程。强度经常被视为随机变量。可用于这一模型的例子是：a.钢棒受拉应力；b.在晶体管发射极-集电极之间施加电压。 　　

2. 损伤－韧性。应力可以造成不可恢复的累积损伤，如腐蚀、磨损、疲劳、介质击穿等。累积损伤不会使产品使用性能下降。当且仅当损伤超过韧性时，也就是损伤累积到物体的韧性极限时，物体才会失效。当应力消除时，累积损伤不会消失，虽然有时可以采用退火。韧性经常被看作为随机变量。