在对失效的现场情况和背景资料做了调查研究之后。就需要对失效件残骸进行分析。因为，无论何种机械装备，都不会是听有零部件同时损坏?而只可能是由某个别零部件的损坏导致的整机破坏，为此需要从破碎的许多残骸中找出最初损坏的那个部件。在对飞机失事、船舶或桥梁的失效分析等工作中常会碰到这类问题。整机残骸的分析通常称为残骸的顺序分析。即根据残骸上的划伤、碰伤等痕迹以及残骸的破损特征，分析结构破坏的先后顺序，从而找出最初破断件。
只有通过全面分析，才有可能把残骸上看起来很奇特的各种现象都解释清楚，最终把事故的全过程搞清楚。有时还会出现残骸不全或损毁严重的情况，如飞机坠毁时残骸碎成千万块，而且经过燃烧变形而损坏了原有面貌，此时更需要进行大量的工作。
当压气机或涡轮盘叶片破断时，常遇到同一构件上破断的叶片数为两片或三片以上时，就需要根据残骸塑性变形和机械损伤情况来判断最初破坏件。如果塑性变形和机械损伤较小，而附近的其他叶片塑性变形明显，且机械损伤严重时，则该叶片即为最初的破断件。进行残骸分析时，应注意：
（1）如果相邻的两块残骸上留有被其他残块碰撞划伤的痕迹，则这两块残骸不是最初失效件；
（2）不同零件表面都有不同的加工痕迹，犹如人的指纹，可利用验证印痕的方法，判明破坏的先后，可先将残骸上的印痕用显微镜放大照相(放大15倍左右)，再将与其碰撞的机件表面用复型的方法取下印痕，以相同的倍数照相，然后进行比较；
（3）零件残骸上的原始裂纹、腐蚀痕迹以及各种附着物、烧伤、变色以及一切表面伤痕和变态，都要真实的保存下来，切勿轻易破坏原有状态；
（4）当残骸过大，无法运输与保存，应经失效分析人员观察研究后切取样品，切取前应进行拍照备查，并做好详细记录；
（5）关键的零部件残骸和关键部位的取样，应放置干燥器中或放置其他干燥、无尘的场所保存；
（6）重要的多余物或细小的外来物易于丢失，可用醋酸纤维素纸即AC纸加以固定；
（7）有时为了分析的需要，常要将残骸拼凑复原，此时一定要用AC纸保护好断口。