1.2.2 近代失效分析階段
失效分析受到真正重視是從以蒸汽動力和大機器生產為代表的世界工業革命開始的。這個時期由于生產大發展,金屬制品向大型、復雜、多功能開拓,但當時人們并沒有掌握材料在各種環境中使用的性能,以及設計、制造、使用中可能出現的失效現象。鍋爐爆炸、車軸斷裂、橋梁倒塌、船舶斷裂等事故在當時頻繁出現,給人類帶來了前所未有的災難,因此急需研究失效產生和控制的方法,以便控制和預防事故的發生。英國于1862年建立了世界上第一個蒸汽鍋爐監察局,把失效分析作為仲裁事故的法律手段和提高產品質量的技術手段;夏比(Charpy)發明了擺錘沖擊試驗機,用以檢驗金屬材料的韌性;韋勒(Wohler)通過對1852—1870年期間火車輪軸斷裂失效的分析研究,揭示出金屬的“疲勞”現象,并研制出世界上第一臺疲勞試驗機;20世紀20年代,格里菲斯(Griffith)通過對大量脆性斷裂事故的研究,提出了金屬材料的脆斷理論。20世紀40年代發生的北極星導彈爆炸事故、第二次世界大戰期間的“自由輪”脆性斷裂事故,大大推動了人們對帶裂紋體在低應力下斷裂的研究,從而在20世紀50年代中后期產生了斷裂力學這一新興學科。但限于當時的分析手段主要是材料的宏觀檢驗及倍率不高的光學金相觀測,因此未能從微觀上揭示失效的物理和化學本質,斷裂力學仍未能在工程材料中很好的應用。這一問題的解決也只是在電子顯微學及其他相關學科,得到高速發展后才成為可能。故將工業革命到20世紀50年代末稱為近代失效分析階段。