基于競爭失效的航空發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性評(píng)估研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性直接影響民航安全，可靠性評(píng)估是了解航空發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性水平的重要手段。航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為復(fù)雜系統(tǒng)，往往是多種失效模式并存，性能退化和突發(fā)失效兩類失效模式相互作用，在系統(tǒng)運(yùn)行不同階段其表現(xiàn)形式和作用機(jī)制不斷變換，本質(zhì)上是一個(gè)競爭失效問題，增加了可靠性評(píng)估的復(fù)雜性。
　　本文從競爭失效的角度出發(fā)，研究了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)可靠性評(píng)估問題，結(jié)合工程物理失效分析機(jī)理，分別建立了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)基于性能退化失效的可靠性評(píng)估模型和基于突發(fā)失效

2、的可靠性評(píng)估模型，并在此基礎(chǔ)上，建立了包括退化失效和突發(fā)失效的競爭失效復(fù)合可靠性評(píng)估模型，以復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理和分析結(jié)果作為輸入變量，定量分析各種失效之間的作用機(jī)制，進(jìn)行模型的選擇和優(yōu)化，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析，驗(yàn)證了方法的有效性。因此，本文將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究：
　?。?）首先對(duì)國內(nèi)外基于退化失效和競爭失效的研究文獻(xiàn)和方法進(jìn)行了梳理，全面分析了多種失效模式之間的聯(lián)系，為進(jìn)一步研究航空發(fā)動(dòng)機(jī)的競爭失效問題奠定了基礎(chǔ)。
　　（

3、2）利用隨機(jī)過程來描述航空發(fā)動(dòng)機(jī)的退化失效過程，將多個(gè)監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，融合后的新參數(shù)用來表示發(fā)動(dòng)機(jī)退化程度，將綜合參數(shù)作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)退化失效模型的輸入，并對(duì)其進(jìn)行可靠性分析?；陔S機(jī)過程的可靠性評(píng)估模型不僅體現(xiàn)了退化過程的隨機(jī)性，而且體現(xiàn)了監(jiān)測(cè)參數(shù)的隨機(jī)性，采用多參數(shù)的數(shù)據(jù)融合避免了單參數(shù)描述能力不足的問題。
　?。?）利用傳統(tǒng)Bayes方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的突發(fā)失效過程進(jìn)行了分析，由于發(fā)動(dòng)機(jī)高可靠性的特征，難以收集到足夠的失效數(shù)據(jù)

4、，因此在分析發(fā)動(dòng)機(jī)的突發(fā)失效時(shí)，采用了無失效數(shù)據(jù)的方法，建立起基于無失效數(shù)據(jù)的可靠性分析模型。另外，還考慮了退化量對(duì)突發(fā)失效的影響，建立了基于退化量的突發(fā)失效模型，并利用實(shí)例驗(yàn)證了方法的有效性。
　?。?）在前兩章的基礎(chǔ)上，將退化失效的可靠性評(píng)估與突發(fā)失效的可靠性評(píng)估結(jié)合起來，建立了基于退化失效和突發(fā)失效的競爭失效復(fù)合評(píng)估模型，利用貝葉斯模型平均的方法，分析了發(fā)動(dòng)機(jī)競爭失效的可靠性評(píng)估問題。采用貝葉斯模型平均的方法，不僅解決了單失