民機(jī)產(chǎn)品可靠性評(píng)估技術(shù)研究.pdf

1、航空工業(yè)是我國(guó)的戰(zhàn)略性高科技產(chǎn)業(yè),我國(guó)自主研制的新支線飛機(jī)ARJ21完成總裝并已開始試飛,C919大飛機(jī)項(xiàng)目也已在緊鑼密鼓的進(jìn)行當(dāng)中,所有的這些對(duì)于提升我國(guó)航空工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位及國(guó)際影響力有著舉足輕重的作用。民機(jī)產(chǎn)品可靠性評(píng)估在整個(gè)飛機(jī)的方案論證、工程研制、投入生產(chǎn)及交付使用、維護(hù)等各個(gè)階段都非常重要,可以衡量產(chǎn)品的可靠性是否達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo),驗(yàn)證產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的合理性,指出產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié),為改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、工藝及維修優(yōu)

2、化指明方向。因此,民機(jī)產(chǎn)品可靠性評(píng)估技術(shù)的研究對(duì)于我國(guó)民機(jī)事業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。本文以此為背景,針對(duì)民機(jī)研制和使用過(guò)程中所采集的可靠性信息特點(diǎn),深入研究了相關(guān)的可靠性評(píng)估理論和技術(shù),同時(shí)開發(fā)了實(shí)用化的民機(jī)信息數(shù)據(jù)庫(kù)和可靠性評(píng)估系統(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論包括:
　　 (1)研究了基于小樣本壽命信息的民機(jī)產(chǎn)品可靠性分析評(píng)估方法。根據(jù)民機(jī)研制過(guò)程中的小樣本可靠性壽命信息,對(duì)其進(jìn)行分布的假設(shè)檢驗(yàn),并充分利用專家的經(jīng)驗(yàn)信息,用基于模

3、糊貝葉斯的方法進(jìn)行融合,判斷產(chǎn)品的壽命分布,并計(jì)算其可靠性參數(shù)；若在評(píng)估過(guò)程中沒有專家經(jīng)驗(yàn)信息或其他信息可以利用時(shí),提出將機(jī)器智能研究領(lǐng)域的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論運(yùn)用到小樣本壽命信息的可靠性分析中去,在樣本數(shù)目有限的情況下,可以獲得很高的評(píng)估精度,充分顯示了其在小樣本可靠性分析方面具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
　　 (2)傳統(tǒng)的可靠性信息僅僅記錄產(chǎn)品的失效數(shù)量和時(shí)間,而高可靠性長(zhǎng)壽命民機(jī)產(chǎn)品的試驗(yàn)和使用包含著準(zhǔn)確、豐富且與壽命緊密相關(guān)的性能退化信息,

4、故本文從產(chǎn)品性能參數(shù)的變化入手,對(duì)產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量,獲得退化數(shù)據(jù),利用支持向量機(jī)算法在函數(shù)逼近中的優(yōu)秀性能對(duì)產(chǎn)品的退化軌跡進(jìn)行建模,獲得產(chǎn)品在失效閾值下的壽命數(shù)據(jù),分析了性能退化軌跡與壽命分布之間的關(guān)系,進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行評(píng)估,由此可以在較少的退化樣本下對(duì)高可靠長(zhǎng)壽命產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行分析,具有廣泛的適應(yīng)性。
　　 (3)在民機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)可靠性評(píng)估方面,為了充分挖掘產(chǎn)品多種來(lái)源的可靠性信息,提出了基于環(huán)境因子和信息熵綜

5、合法的可靠性評(píng)估技術(shù),將不同時(shí)間環(huán)境下的試驗(yàn)信息融合為工作環(huán)境下的等效試驗(yàn)信息,將零部件和子系統(tǒng)的工作環(huán)境試驗(yàn)信息融合為系統(tǒng)的等效試驗(yàn)信息,最后利用系統(tǒng)的綜合試驗(yàn)信息進(jìn)行可靠性評(píng)估。用此方法對(duì).ARJ21襟翼收放系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了評(píng)估,經(jīng)工程實(shí)踐驗(yàn)證,效果很好。
　　 (4)民機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命與可靠性管理是一項(xiàng)非常重要的工作。本文針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)狀態(tài)參數(shù),提出了采用以單一壽命預(yù)測(cè)模型為基礎(chǔ),由能夠綜合利用不同模型帶來(lái)的有效信息的免

6、疫粒子群組合預(yù)計(jì)方法(IA-PSO方法)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的在翼壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),在此基礎(chǔ)上對(duì)在翼壽命的可靠性分布進(jìn)行了擬合優(yōu)度檢驗(yàn),得到了壽命的分布及相應(yīng)的分布參數(shù)。并提出了民航發(fā)動(dòng)機(jī)使用時(shí)的在翼壽命控制方法。
　　 (5)最后,從民機(jī)產(chǎn)品可靠性評(píng)估的實(shí)際問(wèn)題出發(fā),根據(jù)論文依托項(xiàng)目的需求,結(jié)合先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)及應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù),開發(fā)了一套民機(jī)產(chǎn)品可靠性評(píng)估系統(tǒng)RASAP。文中的理論和方法及開發(fā)的系統(tǒng)在西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院取得了良好的應(yīng)用效果。這一