失效分析——基础与应用（第2版）金属零件断裂磨损腐蚀失效分析技术书籍 磨损失效预防控制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111570318

商品编码：13620228941

定价： ￥39.00 作者： target='_blank' style='margin: 0.0px;padding: 0.0px;text-decoration: none;color: #4b4b4b;'>孙智

• I S B N ：978-7-111-57031-8
• 条码书号：9787111570318
• 上架日期：2017-7-3
• 出版日期：2017-7-1
• 版       次：2-1
• 出 版 社： style='margin: 0.0px;padding: 0.0px;text-decoration: none;color: #4b4b4b;'>机械工业出版社

本书主要应用失效分析工程学的观点和方法，系统地介绍了金属零件在使用过程中发生断裂、磨损、腐蚀失效的形貌特征、影响因素、预防措施及具体的分析方法，简要地介绍了金属零件加工缺陷对失效的影响。本书强调断口分析在失效分析中的重要意义，分析了断口位置、特征与零件失效的关系。本书着重于各类失效特征的描述和失效分析思路及其方法的运用，强调理论与实践的结合，书中给出了较为丰富的典型失效分析实例，针对性强。

目 录

第２版前言

第１版前言

第１章 概论１ 

１�保� 失效与失效分析１ 

１�保豹保� 失效１ 

１�保豹保� 失效分析２ 

１�保� 失效分析的社会经济效益与意义４ 

１�保勃保� 失效分析的社会经济效益４ 

１�保勃保� 失效分析的意义６ 

１�保� 失效分析对材料科学与工程的促进作用９ 

１�保� 失效分析的现状与发展趋势１１ 

１�保椽保� 国外的失效分析工作１２ 

１�保椽保� 我国的失效分析工作１３ 

１�保椽保� 失效分析的发展趋势１５ 

第２章 失效分析基础知识１７ 

２�保� 机械零件失效形式与来源１７ 

２�保豹保� 机械零件失效形式及原因１７ 

２�保豹保� 机械零件失效的来源２０ 

２�保� 应力集中与零件失效２１ 

２�保勃保� 应力集中与应力集中系数２１ 

２�保勃保� 应力集中对零件失效的影响２３ 

２�保勃保� 降低应力集中的措施２６ 

２�保� 残余应力与零件失效２８ 

２�保唱保� 残余应力２８ 

２�保唱保� 残余应力的产生２８ 

２�保唱保� 残余应力的影响３５ 

２�保唱保� 消除和调整残余应力的方法３７ 

２�保� 材料的韧性与断裂设计３９ 

２�保椽保� 低应力脆断及材料的韧性３９ 

２�保椽保� 断裂韧度在失效分析中的应用４２ 

２�保� 应力分析与失效分析４３ 

２�保氮保� 应力状态分析与强度理论４３ 

目 录 Ⅶ

２�保氮保� 单向拉（压）应力４６ 

２�保氮保� 平面拉应力４９ 

２�保氮保� 弯曲应力５０ 

２�保氮保� 扭转应力５２ 

２�保氮保� 交变应力５４ 

２�保氮保� 接触应力５８ 

第３章 失效分析基本方法６１ 

３�保� 失效分析的思路及方法６１ 

３�保豹保� 失效分析的原则６１ 

３�保豹保� 相关性分析的思路及方法６３ 

３�保豹保� 系统工程的分析思路及方法６４ 

３�保豹保� 数理统计的分析思路及方法７１ 

３�保� 失效分析的程序７４ 

３�保� 断口分析７７ 

３�保唱保� 断口处理方法及断口分析的任务７８ 

３�保唱保� 断口的宏观分析８１ 

３�保唱保� 断口的微观分析８８ 

３�保唱保� 宏观分析与微观分析的辩证应用９８ 

第４章 静载荷作用下的断裂失效分析１０２ 

４�保� 过载断裂失效分析１０２ 

４�保豹保� 过载断裂及断口的一般特征１０２ 

４�保豹保� 影响过载断裂断口特征的因素１０４ 

４�保豹保� 扭转和弯曲过载断裂断口的宏观特征１０８ 

４�保豹保� 过载断裂断口的微观特征１１０ 

４�保� 材料致脆断裂失效分析１１０ 

４�保勃保� 回火脆性断裂１１０ 

４�保勃保� 冷脆金属的低温脆断１１４ 

４�保勃保� 第二相质点致脆断裂１１６ 

４�保� 环境致脆断裂失效分析１１７ 

４�保唱保� 应力腐蚀开裂１１７ 

４�保唱保� 氢致脆断１２６ 

４�保唱保� 低熔点金属的接触致脆断裂１３０ 

４�保唱保� 高温长时致脆断裂（热脆） １３１ 

４�保唱保� 蠕变断裂１３３ 

４�保� 混合断裂失效分析１３６ 

第５章 疲劳断裂失效分析１３８ 

５�保� 疲劳断裂失效的基本形式和特征１３８ 

５�保豹保� 疲劳断裂失效的基本形式１３８ 

Ⅷ 失效分析———基础与应用

５�保豹保� 疲劳断裂失效的一般特征１３９ 

５�保� 疲劳断口形貌及其特征１４１ 

５�保勃保� 疲劳断口的宏观特征１４１ 

５�保勃保� 疲劳断口各区域的位置与形状１４４ 

５�保勃保� 疲劳断口的微观特征１４８ 

５�保� 疲劳断裂的类型与鉴别１５２ 

５�保唱保� 机械疲劳断裂１５２ 

５�保唱保� 腐蚀疲劳断裂１５４ 

５�保唱保� 热疲劳断裂１５７ 

５�保� 疲劳断裂的原因与预防措施１５９ 

５�保椽保� 疲劳断裂的原因１５９ 

５�保椽保� 疲劳断裂的预防措施１６１ 

第６章 磨损与腐蚀失效分析１６４ 

６�保� 磨损失效分析１６４ 

６�保豹保� 磨损及磨损失效１６４ 

６�保豹保� 磨损失效分析１６５ 

６�保豹保� 磨损失效的预防措施１６８ 

６�保� 腐蚀失效分析１７５ 

６�保勃保� 腐蚀及腐蚀失效１７５ 

６�保勃保� 腐蚀失效的基本类型１７８ 

６�保勃保� 腐蚀失效分析及预防措施１８５ 

第７章 金属零件加工缺陷与失效１９３ 

７�保� 铸造加工缺陷与失效１９４ 

７�保豹保� 常见铸造加工缺陷及形貌１９４ 

７�保豹保� 铸造加工缺陷对失效行为的影响１９８ 

７�保豹保� 石墨形态对铸铁件热疲劳行为的影响１９９ 

７�保豹保� 铸造缺陷致使机械零件失效实例２０２ 

７�保� 锻造加工缺陷与失效２０４ 

７�保勃保� 常见锻造加工缺陷及形貌２０４ 

７�保勃保� 锻造加工缺陷对失效行为的影响２０６ 

７�保勃保� 锻造加工缺陷致使机械零件失效实例２０７ 

７�保� 焊接加工缺陷与失效２１０ 

７�保唱保� 常见焊接加工缺陷及形貌２１０ 

７�保唱保� 焊接加工缺陷对失效行为的影响２１４ 

７�保唱保� 焊接加工缺陷致使机械零件失效实例２１４ 

７�保� 热处理缺陷与失效２１７ 

７�保椽保� 常见的热处理缺陷及形貌２１７ 

７�保椽保� 热处理缺陷对失效行为的影响２１９ 

目 录 Ⅸ

７�保椽保� 热处理缺陷致使机械零件失效实例２１９ 

７�保� 切削加工缺陷与失效２２３ 

７�保氮保� 常见切削加工缺陷２２３ 

７�保氮保� 切削加工缺陷对失效行为的影响２２３ 

７�保氮保� 切削加工缺陷致使机械零件失效实例２２５ 

７�保� 磨削加工缺陷与失效２２６ 

７�保丢保� 常见磨削加工缺陷及形貌２２６ 

７�保丢保� 磨削加工缺陷对失效行为的影响２２７ 

７�保丢保� 磨削加工缺陷致使机械零件失效实例２２７ 

第８章 失效分析实例２２９ 

８�保� Ｍ５�玻常丢玻保保危铼保玻蔼保捣缁�轴断裂分析２２９ 

８�保� 矿井提升绞车减速齿轮早期开裂分析２３４ 

８�保� 振动压路机驱动桥弧齿准双曲面齿轮的失效分析２３８ 

８�保� 电站锅炉联箱导汽管爆管失效分析２４３ 

８�保� 供热管道不锈钢波纹管膨胀节失效分析２５０ 

８�保� 潜水泵叶轮腐蚀破裂分析２５５ 

８�保� 白铜ＢＦｅ３０�玻豹玻蹦�汽器管腐蚀失效分析２６１ 

８�保� ＩＨＩ卧式离心机叶片开裂失效分析２６６ 

８�保� 高压气缸外缸螺栓断裂分析２６９ 

８�保保� 磨煤机变速箱高速轴断裂分析２７８ 

参考文献２８２

 

 

机械系统可靠性工程与故障诊断技术 （涵盖材料科学、结构力学、精密测量与数据驱动预测维护） 本书导读： 在现代工业体系中，机械设备的稳定运行是保障生产效率、降低运营成本和确保人员安全的关键。本书《机械系统可靠性工程与故障诊断技术》旨在为工程师、研究人员和高级技术人员提供一个全面且深入的知识框架，聚焦于如何系统地理解、预测、诊断并最终提升复杂机械系统的长期可靠性。我们避开了微观层面的材料失效机制探讨，转而强调宏观系统层面的集成管理与先进诊断手段的应用。 第一部分：系统可靠性理论与生命周期管理 第一章：可靠性工程的系统视角 本章首先确立了可靠性工程作为一门跨学科领域的地位，它不仅关乎部件寿命，更关乎整个作业流程的持续性能。我们将重点探讨全生命周期可靠性管理（Total Life Cycle Reliability Management, TLCRM）的框架，包括需求定义、设计验证、制造过程控制、运行维护和最终退役的各个阶段如何相互影响。 可靠性度量体系： 详细阐述平均无故障时间（MTBF）、平均修复时间（MTTR）、剩余寿命（RUL）等核心指标的统计学基础。重点讨论非平稳过程下的可靠性评估方法，而非仅仅依赖恒定的失效率模型。 系统结构与功能分析： 引入系统工程方法，如功能框图（FBD）和可靠性框图（RBD），用于建模复杂系统的逻辑依赖关系。探讨串联、并联、以及混合配置系统下的整体可靠性计算，并引入k-out-of-n结构分析。 环境影响与载荷谱： 讨论操作环境（温度、湿度、振动、冲击）对系统寿命的量化影响。介绍载荷谱构建方法，如何通过真实工况数据来模拟和预测设备将承受的累积应力。 第二章：可靠性设计与优化 本部分侧重于在设计源头上植入可靠性。我们侧重于结构健壮性而非材料本身的抗腐蚀或抗疲劳能力（这些内容在其他专业书籍中有详尽论述）。 容错设计（Fault Tolerance Design）： 探讨冗余设计（硬件冗余、信息冗余、时间冗余）在关键系统中的应用，如何确保在单个或多个部件失效时，系统仍能维持基本功能。 设计审查与验证： 详细介绍设计可靠性验证测试（DRVT）的流程。重点关注加速寿命测试（ALT）的设计原则，如何通过提高测试应力来快速获取寿命数据，并利用威布尔（Weibull）或对数正态分布进行寿命外推。 可制造性与可维护性（DFM/DFM）： 阐述如何通过优化装配流程和部件可更换性，来系统性地缩短停机时间，提高系统的可维护性指标（如平均修复时间MTTR的优化设计）。 第二部分：状态监测与先进故障诊断技术 本部分是本书的核心，聚焦于如何利用实时数据流来洞察系统内部状态，实现从定期维护到预测性维护的转变。 第三章：传感器技术与数据采集基础 本章概述了用于状态监测的先进传感设备及其在工业环境中的部署策略。 非接触式与嵌入式传感： 重点介绍光纤传感技术在结构健康监测中的应用，以及无线传感器网络（WSN）在大型设备远程监测中的架构设计。 信号调理与预处理： 讨论如何有效处理工业现场采集的高噪声数据，包括滤波技术（如卡尔曼滤波器的基础应用）、基线漂移校正和数据降维技术。 第四章：振动分析与机械动态特性诊断 振动信号分析是机械诊断的基石。本章侧重于如何从频谱和时域数据中提取故障特征。 频谱分析与特征频率识别： 详细解析旋转机械（如齿轮箱、轴承、转子系统）的特征频率计算，包括轴承外圈、内圈、滚动体和保持架的故障频率。讨论边带分析在识别轻微不平衡或不对中问题中的应用。 时频分析技术： 介绍短时傅里叶变换（STFT）的局限性，重点探讨小波变换（Wavelet Transform）在分析非平稳、瞬态冲击信号（如早期裂纹萌芽）中的优越性。 模态分析与结构识别： 讲解如何通过实验模态分析（EMA）确定结构的固有频率和振型，并利用模态参数的漂移来判断结构刚度的退化，而不局限于旋转部件的故障。 第五章：过程参数监测与油液分析（非腐蚀和磨损微观分析） 本章侧重于监测润滑状态和热力学参数，作为系统健康的重要指标。 热成像与红外诊断： 探讨红外热像仪在检测高负荷区域的异常温升，评估局部过热与摩擦增加的关联性，以及温升趋势分析在预测设备“热失控”前兆中的作用。 在线油液监测技术： 侧重于在线颗粒计数与光谱分析的原理，利用油液中的污染物质变化来间接推断内部部件的损伤趋势，例如，分析金属元素的浓度变化趋势，而非分析其化学形态。 第六章：数据驱动的预测性维护（PdM） 本部分是全书的现代前沿，结合了机器学习技术来提升诊断的准确性和前瞻性。 特征工程与降维： 讨论如何从海量监测数据中自动提取高区分度的特征，并应用主成分分析（PCA）或独立成分分析（ICA）来应对高维数据的挑战。 剩余寿命（RUL）预测模型： 介绍基于历史退化曲线拟合（如指数模型、幂律模型）的方法，以及使用深度学习架构（如LSTM网络）对时序退化数据进行建模，以实现更精确的剩余使用寿命预测。 异常检测与阈值自适应： 阐述如何建立系统的“正常”运行基线，并利用统计过程控制（SPC）和隔离森林（Isolation Forest）等算法，动态调整报警阈值，减少误报。 第三部分：集成维护策略与决策支持 第七章：维护策略的优化与经济性分析 本章将工程技术与商业决策相结合，指导管理者选择最优的维护方案。 从反应到预测的转变： 详细对比事后维修、定期维修、基于状态的维修（CBM）和预测性维护（PdM）的适用场景和成本效益。 维护成本优化模型： 引入马尔可夫链模型，用于模拟系统在不同维护策略下的长期运行成本和停机风险，帮助确定最优的维护周期和备件储备策略。 第八章：可靠性数据的标准化与信息集成 本章讨论如何将诊断结果转化为可执行的维护工单，实现数字化管理。 企业资产管理（EAM）系统集成： 探讨如何将实时状态数据与EAM/CMMS系统对接，实现诊断结果的自动化触发和工单派发。 知识库构建： 强调建立结构化的故障案例库的重要性，用于记录从诊断到修复的完整过程，为后续的故障模式识别和模型训练提供高质量的标注数据。 本书力求在系统工程思维、先进传感技术、数据科学分析与工程经济决策之间建立紧密的联系，为读者提供一套完整的、面向未来的机械系统可靠性保障体系。

评分☆☆☆☆☆

评价一 拿到这本《失效分析——基础与应用（第2版）金属零件断裂磨损腐蚀失效分析技术书籍 磨损失效预防控制技术》时，我的内心是充满期待的。一直以来，金属零件在各种工业应用中的可靠性都是我关注的重点，而失效分析无疑是提升这种可靠性的关键。这本书的书名就直指我最关心的几个方面：断裂、磨损和腐蚀。从书名来看，它似乎涵盖了从理论基础到实际应用的完整体系，特别是“第2版”的字样，暗示着内容上的更新和深化，这对于不断发展的工程技术领域来说至关重要。我期望书中能对各种失效模式进行系统性的阐述，比如断裂力学中的应力集中、疲劳裂纹扩展机理，以及磨损过程中的犁削、粘着、表面疲劳等不同类型，还有金属在不同介质和环境下的腐蚀机理，如电化学腐蚀、均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等等。更重要的是，我希望书中能提供丰富的案例研究，通过真实的工程事故分析，来印证理论知识的实际应用，并从中学习到解决实际问题的思路和方法。如果书中还能涉及一些前沿的失效分析技术，例如无损检测技术在失效分析中的应用，或者数字仿真在预测零件寿命方面的作用，那就更令人惊喜了。总体而言，我希望这本书能够成为我理解和解决金属零件失效问题的宝贵参考。

评分☆☆☆☆☆

评价五 当我看到《失效分析——基础与应用（第2版）金属零件断裂磨损腐蚀失效分析技术书籍 磨损失效预防控制技术》这本书时，我的目光立即被它聚焦了。金属零件的失效，无论是突如其来的断裂，还是日积月累的磨损，抑或是悄无声息的腐蚀，都直接影响着工业产品的性能和寿命，而这本书正是直面这些挑战。我尤其看重它“基础与应用”的结合，这意味着它不会止步于理论的介绍，而是会提供可行的解决方案。在“断裂”方面，我期待书中能清晰地解析断裂过程中的关键参数，比如断裂韧性、疲劳寿命等，并介绍一些常用的断裂分析方法，如断口宏观和微观形貌的观察。对于“磨损”部分，我希望书中能详细对比不同材料的磨损特性，并提供如何通过改变表面粗糙度、引入润滑剂等方式来控制磨损的策略。而“腐蚀”，我相信书中会给出关于金属在不同腐蚀环境下的行为预测，以及各种防腐蚀措施的优缺点分析，甚至可能包含一些腐蚀监测技术。这本书的“第2版”也让我对其内容的权威性和前沿性有了更高的期待，或许会包含一些失效案例的更新，或者失效分析技术的进步。总之，我希望通过这本书，能够构建起一套完整的失效分析知识体系，并将其有效运用到实际工作中，从而提高金属零件的设计、制造和维护水平。

评分☆☆☆☆☆

评价三 坦白说，拿到《失效分析——基础与应用（第2版）金属零件断裂磨损腐蚀失效分析技术书籍 磨损失效预防控制技术》这本书，我首先注意到的是它庞杂的标题。它涵盖了“断裂”、“磨损”、“腐蚀”这三大类金属零件失效的常见形式，这本身就表明了其内容的广度和深度。作为一个在机械制造行业工作多年的技术人员，我深知失效分析在提升产品质量、降低生产成本、保障安全运行方面的重要性。我非常希望书中能够对这三种失效模式进行细致的入微的剖析。例如，在断裂分析方面，我希望它能详细介绍疲劳断裂、脆性断裂、韧性断裂的宏观和微观特征，以及如何通过金相显微镜、扫描电镜等手段来识别。对于磨损，我关注的是它是否能提供不同材料在不同工况下的磨损性能对比，以及如何通过表面处理、润滑等手段来改善磨损情况。而在腐蚀方面，我更期待它能给出各种防腐蚀材料的选择指南，以及在实际工程中如何进行腐蚀监测和评估。这本书的“第2版”意味着它已经经历了市场的检验和内容的迭代，相信在技术层面会更加成熟和全面。我期待它能成为一本能够指导实际工作的“工具书”，帮助我更有效地解决生产中的各种棘手问题。

评分☆☆☆☆☆

评价四 《失效分析——基础与应用（第2版）金属零件断裂磨损腐蚀失效分析技术书籍 磨损失效预防控制技术》这本书，光是看书名，我就能感觉到它蕴含着丰富的工程智慧。作为一名对机械可靠性有着浓厚兴趣的读者，我一直渴望能有一本全面而深入的著作，系统地梳理金属零件失效的各个方面。书中“基础与应用”的定位，让我相信它既有扎实的理论根基，又能指导实际操作。我特别想了解书中对于“断裂”的阐述，究竟会涉及哪些具体的断裂机理？比如，是否会深入讲解应力腐蚀开裂、氢致开裂等复杂失效模式？对于“磨损”，我希望书中能详细介绍不同类型的磨损，以及它们之间是如何相互影响、相互转化的，同时，期待它能提供一些关于如何通过材料选择、工艺优化来提高零件耐磨性的实用建议。至于“腐蚀”，这是个非常庞大且复杂的领域，我希望书中能清晰地阐述不同腐蚀介质对金属的侵蚀机制，并给出有效的防腐蚀技术，例如涂层、电化学保护等。这本书的“第2版”，更是让我对其内容的时效性和前沿性充满信心。如果书中能够包含一些最新的失效分析设备和方法介绍，那将是锦上添花。

评分☆☆☆☆☆

评价二 在翻阅《失效分析——基础与应用（第2版）金属零件断裂磨损腐蚀失效分析技术书籍 磨损失效预防控制技术》之前，我阅读了许多关于材料性能和机械设计的书籍，但总觉得在理解零件为何会“不给力”这方面，总有一层窗户纸未捅破。这本书的书名，特别是“失效分析”这几个字，像是一把钥匙，直击我内心深处的需求。我对书中关于“断裂”部分的描述充满了好奇，想知道它会如何解释材料在承受载荷时，从微观裂纹萌生到宏观断裂的整个过程，例如，会详细讲解断裂韧性、应力强度因子这些概念吗？对于“磨损”，我更关心的是它如何区分不同种类的磨损，比如滑动磨损、滚动磨损、冲刷磨损，以及它们各自的形成机制和影响因素，并且希望能够从中找到一些有效的磨损预防和控制策略。而“腐蚀”更是现代工业生产中一个难以回避的难题，我期待书中能够深入浅出地解析金属在各种复杂环境下发生腐蚀的原理，并给出针对性的防护措施。这本书的“基础与应用”以及“技术书籍”的定位，也让我相信它不仅会提供理论的深度，更会兼顾实践的可操作性。能够通过这本书，系统地掌握失效分析的基本原理，并学会如何运用这些知识去诊断和预防金属零件的失效，对我来说意义非凡。