Причины отказа — это дефекты в конструкции, процессе, качестве или применении деталей, которые являются основной причиной отказа или инициируют процесс, который приводит к отказу. Если отказ зависит от пользователя продукта или процесса, то необходимо учитывать человеческую ошибку .
Режим отказа детали — это способ, которым компонент вышел из строя «функционально» на уровне компонента. Часто у детали есть только несколько режимов отказа. Например, реле может не размыкать или замыкать контакты по требованию. Механизм отказа, который вызвал это, может быть самых разных видов, и часто одновременно играют роль несколько факторов. К ним относятся коррозия , сварка контактов из-за аномального электрического тока, отказ от усталости возвратной пружины , непреднамеренный отказ команды, накопление пыли и блокировка механизма и т. д. Редко можно определить только одну причину (опасность), которая приводит к сбоям системы. Настоящие первопричины теоретически в большинстве случаев можно отследить до какой-либо человеческой ошибки, например, ошибки проектирования, эксплуатационные ошибки, сбои в управлении, сбои, вызванные техническим обслуживанием, сбои спецификации и т. д.
Сценарий — это полная идентифицированная возможная последовательность и комбинация событий, отказов (режимов отказов), условий, состояний системы, приводящих к конечному (отказному) состоянию системы. Он начинается с причин (если они известны), приводящих к одному конкретному конечному эффекту (состоянию отказа системы). Сценарий отказа для системы — то же самое, что механизм отказа для компонента. Оба приводят к режиму (состоянию) отказа системы/компонента.
Термин «сценарий/механизм отказа» относится не к простому описанию симптомов, которое могут использовать многие пользователи продукта или участники процесса, а к довольно полному описанию, включая предпосылки, при которых происходит отказ, способ использования объекта, непосредственные и конечные/окончательные причины (если известны), а также любые сопутствующие или последующие отказы, которые возникают.
Термин является частью инженерного лексикона , особенно инженеров, работающих над тестированием и отладкой продуктов или процессов. Тщательное наблюдение и описание условий отказа, определение того, являются ли отказы воспроизводимыми или временными, и выдвижение гипотезы о том, какая комбинация условий и последовательность событий привели к отказу, является частью процесса исправления недостатков конструкции или улучшения будущих итераций . Термин может применяться к отказу механических систем.
Некоторые типы механизмов механического отказа: чрезмерный прогиб, коробление , пластичное разрушение , хрупкое разрушение , удар , ползучесть, релаксация, тепловой удар , износ , коррозия, [1] коррозионное растрескивание под напряжением и различные типы усталости. [2] Каждый из них создает разный тип поверхности разрушения и другие индикаторы вблизи поверхности(ей) разрушения. Способ нагрузки изделия и история нагрузки также являются важными факторами, определяющими результат. Решающее значение имеет геометрия конструкции, поскольку концентрации напряжений могут локально увеличивать приложенную нагрузку до очень высоких уровней, и из которых обычно растут трещины .
Со временем, по мере того как мы больше узнаем о сбое, причина сбоя эволюционирует от описания симптомов и результатов (то есть последствий) к систематической и относительно абстрактной модели того, как, когда и почему происходит сбой (то есть причин).
Чем сложнее продукт или ситуация, тем более необходимо хорошее понимание причины его отказа для обеспечения его надлежащей работы (или ремонта). Каскадные отказы , например, являются особенно сложными причинами отказа. Крайние случаи и угловые случаи — это ситуации, в которых часто возникают сложные, неожиданные и трудно поддающиеся отладке проблемы.
Материалы могут разрушаться под воздействием окружающей среды в результате коррозионных процессов, таких как ржавление в случае железа и стали . На такие процессы также может влиять нагрузка в механизмах коррозионного растрескивания под напряжением и растрескивания под воздействием окружающей среды .