论文摘要：某关重件失效原因分析及寿命预测研究

某武器的失效轻则可能使其杀伤力大大的下降，重则可能引起重大的伤亡事故，给人们生命带来威胁，也给国家经济带来极大的损失。本论文全面调研某种武器的设计、制造、贮存和使用全过程后，提出了该武器的失效树，并具体建立了关重件尾翼和尾管的失效树。在此基础上选择制造过程中尾管开裂件和贮存过程中尾翼开裂件进行了详细的分析，采用多种失效分析手段，查明了它们失效的原因和机理。探讨了尾管生产过程中无损检测方法的改进措施，为防止同类事故的再次发生做出了贡献。自行设计了老化试验装置，进行了长时间的实验室加速老化试验，取得了宝贵的实验数据，采用多种试验手段分析了老化机理和寿命定量预测方法和公式，为该武器长期贮存过程中的安全可靠性提供了技术保证。研究发现尾管的失效原因为尾管外壁存在凹坑，荧光探伤漏检，在水压试验承受内压时，在外壁凹坑附近产生应力集中从而引起开裂。提出了涡流检测和射线检测这两种可代替打水压试验对尾管检测的方法。通过对尾翼寿命预测说明该尾翼的寿命可以达到21年满足在库存条件下贮存年限≥15年的要求，因此这种材料在库存条件下的抗老化性能较好，能保证尾翼在长贮条件下的可靠性，于是排除了尾翼材料老化造成此次事故的可能性。通过研究表明此次尾翼开裂的原因是由于注塑成型产生的内应力以及对尾管进行打水压测试引起的胀应力，两种应力叠加，在应力释放的过程中造成尾翼沿轴向的断裂。尾翼老化机理的研究结果表明，尾翼材料在老化过程中先为降解反应占主导地位，后为交联反应占主导地位，最终其内部形成网状交联结构导致其失去使用效能，在其贮存过程中可通过对其力学性能、熔融指数的测定来对其进行诊断，以保证尾翼的长贮可靠性。