民航發(fā)動機(jī)健康管理中的壽命預(yù)測與維修決策方法研究.pdf

1、合理的民航發(fā)動機(jī)運(yùn)營、維修與保障是提高其安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性的重要手段，健康管理就是減少維修保障費用的一種重要方法，現(xiàn)在正受到越來越多的關(guān)注。本文針對民航發(fā)動機(jī)的運(yùn)營與維修的特點，闡述了民航發(fā)動機(jī)健康管理的概念，對涉及的若干關(guān)鍵方法進(jìn)行了深入研究，并開發(fā)了相應(yīng)的集成維修管理系統(tǒng)，主要研究內(nèi)容如下：
　　 （1）整體上，充分研究了國外幾大典型的健康管理系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，從民航發(fā)動機(jī)運(yùn)營與維修的角度出發(fā)，形成民航發(fā)動機(jī)健康管理的概

2、念，設(shè)計了民航發(fā)動機(jī)健康管理系統(tǒng)的主要功能，闡述了民航發(fā)動機(jī)健康管理適用的關(guān)鍵方法，再基于開放式系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)建立了應(yīng)用技術(shù)體系。從方法到技術(shù)，再到應(yīng)用，全面地構(gòu)建了民航發(fā)動機(jī)健康管理方法與技術(shù)體系。
　　 （2）研究了民航發(fā)動機(jī)健康管理的關(guān)鍵方法之一：民航發(fā)動機(jī)在翼壽命預(yù)測與控制方法。首先闡述了故障強(qiáng)度概念和兩種乘積型強(qiáng)度模型：比例危險模型和比例瞬時平均強(qiáng)度模型，研究了維修次數(shù)影響下的發(fā)動機(jī)使用可靠性建模方法。然后詳細(xì)研究了兩種

3、在翼壽命預(yù)測方法：無狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)時的壽命預(yù)測和有狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)時的壽命預(yù)測。前者是先基于可靠性統(tǒng)計方法，由歷史拆換記錄進(jìn)行威布爾建模，然后根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行時間預(yù)測條件平均剩余壽命，進(jìn)而得到在翼壽命的預(yù)測值，這是一種基于經(jīng)驗的預(yù)測；后者是一種混合模型，研究狀態(tài)與發(fā)動機(jī)性能劣化衰退之間的聯(lián)系，由比例危險模型建立狀態(tài)與可靠性之間的關(guān)系，先得到發(fā)動機(jī)拆換控制限，結(jié)合狀態(tài)變化趨勢，預(yù)測發(fā)動機(jī)由于性能衰退引起的在翼壽命。再結(jié)合一些制造商、適航方面的時間限

4、制，綜合實現(xiàn)在翼壽命的控制。
　　 （3）研究了民航發(fā)動機(jī)健康管理的關(guān)鍵方法之二：民航發(fā)動機(jī)基于狀態(tài)的維修決策方法。首先在現(xiàn)有各種概念基礎(chǔ)上統(tǒng)一了視情維修與基于狀態(tài)的維修，研究了視情維修決策要素與建模理論。深入研究了兩種維修決策方法，一種是基于條件剩余壽命和維修前的條件概率，動態(tài)地調(diào)整傳統(tǒng)的定時維修策略。另外一種決策方法是基于比例危險模型，可以根據(jù)發(fā)動機(jī)當(dāng)前狀態(tài)，以故障強(qiáng)度為維修閾值決策發(fā)動機(jī)的拆換和送修時機(jī)，或以單位時間期望總

5、維修費用最小標(biāo)準(zhǔn)下決策最優(yōu)的預(yù)防性維修間隔等。
　　 （4）針對目前監(jiān)測軟件與維修管理軟件相互孤立的問題，并考慮航空公司的實際需求，基于民航發(fā)動機(jī)健康管理的技術(shù)體系，設(shè)計了民航發(fā)動機(jī)集成維修管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程與主要功能模塊，使用Oracle 數(shù)據(jù)庫構(gòu)建了系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫，采用Java進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)用程序開發(fā)，目的是實現(xiàn)民航發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)測、壽命控制、維修決策與資源調(diào)度。此系統(tǒng)也是上述健康管理方法與技術(shù)的驗證，正逐步應(yīng)用于航空公司的發(fā)