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北京航空航天大学工程系统工程系北京航空航天大学工程系统工程系故障模式影响及危害性分析案例教学故障模式影响及危害性分析案例教学 某型军用飞机某型军用飞机升降舵系统升降舵系统4/10/20231某型军用飞机升降舵系统的某型军用飞机升降舵系统的FMECA o学习要求学习要求n要求通过案例分析基本掌握硬件FMECA分析技术，如功能分析、约定层次划分、故障模式分析、故障影响分析和设计改进措施的制定等。o教学内容教学内容n产品描述产品描述n系统功能分析，系统约定层次划分系统功能分析，系统约定层次划分n故障模式影响分析故障模式影响分析n危害性分析危害性分析n填写填写FMECA表格表格n输出危害性矩阵图、输出危害性矩阵图、/类故障模式清单、设计类故障模式清单、设计改进措施等改进措施等4/10/20232产品描述o某型军用飞机升降舵示意图4/10/20233产品描述o功能及组成：某型军用飞机升降舵系统的功能是保功能及组成：某型军用飞机升降舵系统的功能是保证飞机的纵向操纵性。它是由安定面支承、轴承组证飞机的纵向操纵性。它是由安定面支承、轴承组件、扭力臂组件、操纵组件、配重和调整片所组成件、扭力臂组件、操纵组件、配重和调整片所组成，如下图4/10/20234系统功能分析绘制升降舵系统功能与结构图，完成系统功能分析4/10/20235系统约定层次划分o根据升降舵的结构和功能，结合FMEA的需要，完成升降舵所属飞机约定层次的划分4/10/20236确定故障判据，完成故障模式分析确定故障判据，完成故障模式分析p确定升降舵系统的故障判据p确定升降舵系统的故障模式库p完成升降舵零、组件产品的故障模式分析4/10/20237故障模式影响分析o严酷度类别定义：结合航空产品的特点，确定升降舵系统严酷度类别定义严酷度类严酷度类别别严重程度定义严重程度定义类类类类4/10/20238危害性分析进行定性的危害性分析之前须明确给出故障模式发生概率等级定义。结合航空产品的特点，给出升降舵系统故障发生概率等级定义。等级定义故障模式发生概率的特征故障模式发生概率（在产品使用时间内）A经常发生高概率B有时发生中等概率C偶然发生不常发生D很少发生 不大可能发生E极少发生近乎为零4/10/20239FMECA表格选用o在GJB1391-92所推荐的FMEA表格格式的基础上，将其“严酷度类别”一栏改为“严酷度/故障发生概率等级”。如表1所示：表 1 故障模式影响分析（FMEA）表初始约定层次产品 任 务 审核 第 页 共 页约定层次产品 分析人员 批准 填表日期代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响严酷度/故障发生概率等级故障检测方法设计改进措施使用补偿措施备注局部影响高一层次影响最终影响1234567891011121314对每一产品的每一故障模式采用一种编码体系进行标识记录被分析产品或功能的名称与标志简要描述产品所具有的主要功能根据故障模式分析的结果，简要描述每一产品的所有故障模式根据故障原因分析结果，简要描述每一故障模式的所有故障原因根据任务剖面简要说明发生故障的的任务阶段与该阶段内产品的工作方式根据故障影响分析的结果，简要描述每一个故障模式的局部、高一层次和最终影响并分别填入第7栏-9栏按每个故障模式确定其严酷度和发生概率等级根据产品故障模式原因、影响等分析结果，简要描述故障检测方法根据故障影响、故障检测等分析结果简要描述设计改进与使用补偿措施主要记录对其它栏的注释和补充说明4/10/202310填写FMECA表格表 某型军用飞机升降舵系统FMECA表初始约定层次：某型军用飞机 任务：飞行 审核：XXX 约定层次：升降舵系统 分析：XXX 批准：XXX 填表日期：X X年XX月XX日代码产品或功能标志功能 故障模式 故障原因任务阶段与工作方式故障影响严酷度/故障发生概率等级故障检测方法设计改进措施使用补偿措施局部影响高一层次影响最终影响01安定面支承支承降升舵安定面后梁变形过大刚度不够飞行安定面后梁变形超过允许范围升降舵转动卡滞损伤飞机/E无增加结构抗弯刚度功能检查支臂裂纹疲劳飞行故障征候 故障征候影响任务完成/D目视检查或无损探伤增加抗疲劳强度增加裂纹视情检查螺栓锈蚀长期使用飞行故障征候 影响很小无影响/F目视检查无定期维修、更换o根据前面分析，填写FMECA表，如下表所示：4/10/202311FMECA输出o输出危害性矩阵图、输出危害性矩阵图、o、类故障模式清单、设计改进措施等类故障模式清单、设计改进措施等o给出某型军用飞机升降舵系统的给出某型军用飞机升降舵系统的FMECA分析分析结论结论4/10/202312谢谢谢谢4/10/202313