产品寿命评估第一步：别猜，先明确告诉电脑什么叫‘失效’

在产品耐久性仿真中，我们常常花费大量时间纠结于："该用哪种材料模型？""网格要划多密？""载荷谱准确吗？"

但有一个更根本的问题，却往往被忽视。它直接决定了仿真结果是否有意义，也决定了虚拟分析与物理测试能否对上——那就是，我们如何定义产品的"失效"？

作为工程师，我们始终秉持一个理念：失效不是一个被发现的理论值，而是一个被定义的工程决策。

一、为什么"定义失效"是仿真的前提？

想象这个场景：我们的仿真团队计算出橡胶衬套的疲劳寿命是100万次循环，但测试团队在50万次时就报告"产品失效了"。

问题出在哪里？很可能，双方对"失效"的理解完全不同。

· 仿真团队定义的失效，可能是裂纹扩展到5mm

· 测试团队判定的失效，可能是产品刚度下降了30%

如果终点线都不一致，比较跑步速度就毫无意义。

一个清晰、可测量、一致的失效定义，是连接虚拟与物理世界的桥梁，也是所有耐久性工作的基石。

二、三种务实定义法，告别"拍脑袋"

基于我们多年的工程服务经验，我们总结出三种最常用的失效定义框架。在实践中，我们通常将失效定义归为以下三类：

1. 功能性失效：干活的本事还在吗？

这是最根本的定义方式，直接关联产品的核心任务。

· 密封件：失效不是"有裂纹"，而是"泄漏率超过允许值"（比如每分钟泄漏超过1毫升）

· 减震衬套：失效不是"胶体开裂"，而是"动刚度衰减超过20%"，导致整车NVH性能超标

· 传动带：失效不是"表面龟裂"，而是"开始跳齿、打滑"，无法可靠传递动力

我们的解决方案：帮助客户将模糊的"不好用了"转化为可测量的工程参数。

2. 技术性失效：实验室里怎么量？ 

在台架测试中，我们需要一个明确、客观的终止点。

· 裂纹尺寸：最常用且不易产生争议

o 我们建议定义为"宏观可见裂纹"（如2mm或5mm），避免在"微裂纹何时萌生"上纠缠

o 或定义为"贯穿裂纹"，导致密封或连接功能彻底丧失

· 性能阈值：

o 刚度衰减：定义静/动刚度下降25%或50%为失效

o 强度阈值：定义承载能力低于设计载荷的1.5倍为失效

我们的优势：确保仿真失效判据与台架试验的终止标准完全对齐。我们的软件可以精确计算裂纹扩展到客户定义的2mm需要多少次循环，让仿真与测试的对比真正有意义。

3. 商业性失效：客户会买单吗？

这个定义超越了纯技术层面，关乎品牌声誉。

· 外观要求：对于智能手表表带、高端电子产品密封圈，任何肉眼可见的裂纹（哪怕仅0.5mm），都可能引发客户投诉，必须定义为失效

· 安全冗余：对于安全关键部件（如刹车系统密封圈），失效定义必须极端保守。我们建议在裂纹扩展到临界尺寸的50%时就定义为失效，留出充足安全余量

我们的价值：帮助客户将商业承诺转化为技术参数。我们可以预测，为了满足"5年无可见裂纹"的承诺，在设计和选材上需要达到的具体指标。

三、我们总结的3条工作建议

1. 启动即定义：在项目启动会上，就与测试、设计团队共同敲定失效定义，并写进仿真与试验大纲

2. 使用同一把"尺子"：确保CAE工程师和试验工程师对"失效"的判定标准100%一致

3. 考虑分阶段定义：

o 首次发现裂纹：用于早期质量预警和材料对比筛选

o 功能丧失：作为产品标称寿命的终点

o 最终断裂：用于理解产品的最终安全边界

结语

在Endurica，我们深知，最强大的仿真工具，也必须建立在清晰的工程逻辑之上。定义失效，就是为产品的耐久性划定一条清晰的终点线。

我们的核心价值，不仅是提供经全球顶尖橡胶企业验证的疲劳仿真解决方案，更是凭借团队多年的工程经验，帮助客户科学地划定这条终点线，让整个研发团队都朝着同一个目标奔跑。

毕竟，只有当大家的目标一致时，我们才能最快地到达目的地。

如果您的团队在如何为特定产品定义失效方面有疑问，我们很乐意分享更多的行业实践经验。