Heim » Physics of Failure (PoF)

Physics of Failure (PoF)

1980

Physics of Failure (PoF) is a reliability engineering approach that uses knowledge of materials science and physics to understand and model the root-cause mechanisms of failure. Instead of relying purely on statistical data from past failures, it focuses on predicting failure by analyzing the physical processes (e.g., fatigue, corrosion, creep) that lead to degradation and breakdown.

The Physics of Failure approach represents a shift from the empirical, statistical methods (like relying on MTBF from handbooks) to a more science-based, deterministic methodology. The core idea is to prevent failures at the design stage by understanding how the stresses of manufacturing, shipping, and operation interact with the materials and geometry of a component to initiate and propagate failure mechanisms.

Key activities in a PoF analysis include: identifying potential failure mechanisms and sites, creating a load profile (thermal, mechanical, electrical, chemical stresses), and using mathematical models to predict the time to failure. For example, Coffin-Manson models can be used to predict low-cycle fatigue life under thermal cycling, while Arrhenius models can predict the acceleration of chemical degradation processes with temperature.

This approach is particularly valuable for new Technologien or applications where historical failure data is unavailable. By focusing on the fundamental science, engineers can design for reliability, select appropriate materials, and define realistic testing protocols that target specific failure mechanisms, leading to more robust and durable products without the need for extensive trial-and-error testing.

UNESCO Nomenclature: 2210
– Physics

Typ

Abstract System

Disruption

Substantial

Verwendung

Niche/Specialized

Precursors

  • materials science and solid-state physics
  • fracture Mechanik developed by A. A. Griffith
  • continuum mechanics and stress-strain analysis
  • models for chemical reaction kinetics (e.g., Arrhenius equation)
  • finite element analysis (fea) software

Anwendungen

  • designing reliable microelectronics by modeling electromigration and thermal fatigue in solder joints
  • predicting the lifetime of turbine blades in jet engines based on creep and fatigue models
  • assessing the durability of structures like bridges against corrosion and material degradation
  • developing more accurate accelerated life tests for new materials and technologies

Patente:

DAS

Potential Innovations Ideas

!Professionals (100% free) Mitgliedschaft erforderlich

Sie müssen ein Professionals (100% free) Mitglied sein, um auf diesen Inhalt zugreifen zu können.

Jetzt teilnehmen

Sie sind bereits Mitglied? Hier einloggen
Related to: physics of failure, pof, root cause analysis, failure mechanism, materials science, reliability physics, degradation, accelerated testing

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert

VERFÜGBAR FÜR NEUE HERAUSFORDERUNGEN
Maschinenbauingenieur, Projekt- oder F&E-Manager
Effektive Produktentwicklung

Kurzfristig für eine neue Herausforderung verfügbar.
Kontaktieren Sie mich auf LinkedIn
Integration von Kunststoff-Metall-Elektronik, Design-to-Cost, GMP, Ergonomie, Geräte und Verbrauchsmaterialien in mittleren bis hohen Stückzahlen, regulierte Branchen, CE und FDA, CAD, Solidworks, Lean Sigma Black Belt, medizinische ISO 13485

Wir suchen einen neuen Sponsor

 

Ihr Unternehmen oder Ihre Institution beschäftigt sich mit Technik, Wissenschaft oder Forschung?
> Senden Sie uns eine Nachricht <

Erhalten Sie alle neuen Artikel
Kostenlos, kein Spam, E-Mail wird nicht verteilt oder weiterverkauft

oder Sie können eine kostenlose Vollmitgliedschaft erwerben, um auf alle eingeschränkten Inhalte zuzugreifen >Hier<

Historical Context

(if date is unknown or not relevant, e.g. "fluid mechanics", a rounded estimation of its notable emergence is provided)

Related Invention, Innovation & Technical Principles

Nach oben scrollen

Das gefällt dir vielleicht auch