1.3.2 汽车零部件失效分析技术的偏差问题

汽车零部件失效分析是综合性的，需要对各种技术状况及技术条件，以及相关零件失效模式情况进行全面掌握，需要得到并处理、利用各种技术信息。但这其中特别需要关注技术信息的复杂性、不对称性或不确定性问题。

汽车技术相对复杂，产品开发和生产规模非常大，应用环境多样，导致了失效分析的技术范围也很大。而目前汽车零部件失效分析的技术偏离问题是非常值得关注的，这是业内失效分析人员的普遍共识。这与汽车失效客观上的多样性，从业人员主观上的认知差异有着密切的关系。

其中主观上认知的差异，主要表现在问题提出的技术环节很多，不同环节上的人员出于对各种问题的认知和理解的不同，所提出的问题或提供信息会有不同；另外，失效分析工程师对于问题的观察分析，对于信息的掌握调查的侧重点或关注点也会有差异。这都会影响到分析的结果。

对于汽车零部件失效分析工作来讲，它是建立在各种技术信息基础之上的。相关信息来自方方面面，而实际上所能够得到的各种技术信息往往会具有客观的缺失性或不确定性，很容易被分析人员误读或错误应用。而且，也必须面对由于各方面利益和认知能力的影响，会有一些失真信息混淆其中，而且目前关于汽车零部件大量的失效分析报告和文章的技术导引，存在着严重的技术偏离，导致各种技术原理和信息的混乱和滥用。

实际上，在日常失效分析中所接触到的技术信息包括“有形或无形信息”，也可以称为显性或隐性的技术信息。其中有形或显性的信息主要是指返回的损伤构件及损伤的形态。比如图1-22所示的某变速器换档叉轴疲劳开裂的问题中，图1-22a中给出了换档拨叉及叉轴的结构，图1-22b中给出了叉轴断裂在销孔部位，且为起源于尖角部位双向弯曲疲劳断裂，上述为叉轴断裂的有形或显性信息；而图1-22c给出了拨叉叉脚的异常接触和摩擦磨损，其表达了异常疲劳载荷的来源，这对于叉轴的疲劳断裂属于隐性的信息。而实际上还有更重要的隐性信息需要去关注。例如，该变速器换档机构动作或拨叉工作机械关系，如何保障拨叉叉脚与同步器齿套之间不发生异常接触等问题。

而在汽车零部件的失效分析中大多属于这种系统性的问题，这种分析工作需要两个方面的技术保障。其一是包括各类产品和分析工程师组成的团队共同地分析确认，失效分析工程师要关注和确认各种显性或隐性的信息，即失效模式；其二需要大量的工程技术积累，即系统性地建立机械失效模型。

这其中还隐含着另一个极为重要，而且是非常具体的问题，“失效分析工程师”分析到哪一步的问题。具体就上述“叉轴疲劳断裂”的问题，分析结果一般是截止到“异常接触”，后续的为什么“异常接触”由机械结构产品人员去回答，这种情况在汽车零部件的失效分析中是占主导部分的。当然，也可以与产品人员相互配合共同分析到底，但实际上往往是不具备这种客观条件的。

然而，汽车的工程技术链很长，涉及的环节很多且复杂。因此各个层面上的局限性，相关工程技术人员对于失效现象的关注点及理解差异很大，在信息提供或反馈的过程中，不免会出现有意或无意的人为偏差。

关于零件的失效认知和样品的反馈中，出现最多的问题是就事论事的反馈信息和失效样品的情况。比如图1-23所示的是商用车驱动桥半轴一种较为常见的疲劳断裂失效模型，称为半轴法兰旋转弯曲疲劳断裂。这种失效模式发生在半轴上，表达的是疲劳载荷的异常，问题则出在了相关轮毂轴承的装配间隙调整上，而这种问题如果得不到及时调整，更换了半轴还会出现同样的问题。但通常的问题反馈中，仅是返回一件损坏了的半轴，导致不了解问题所在的失效分析工程师，对于反馈的半轴样品进行各种“深入细致”的检验分析研究，可能会得出各种不符合实际的分析结论。这种由于服务等部门反馈信息的缺失，加上分析工程师对问题认知和技术积累不足，最终导致的失效分析技术结论的偏离问题，在汽车零部件的失效分析中普遍存在。

图1-22 某变速器换档叉轴疲劳开裂的问题

a）换挡拨叉及叉轴结构 b）叉轴断裂部位 c）拨叉叉脚的异常接触和摩擦磨损

图1-23 半轴法兰旋转弯曲疲劳断裂