基于檢送修信息的民航發(fā)動機維修決策方法研究.pdf

1、航空發(fā)動機被喻為“飛機的心臟”，可見其在保障飛機飛行安全方面具有非常重要的作用和突出地位。學術界和工業(yè)界對基于發(fā)動機的狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)進行性能評估、壽命預測和維修決策等內(nèi)容作了大量研究，這也是發(fā)動機以視情維修策略作為主要維修方式的主體研究和工作內(nèi)容。同時，在發(fā)動機服役周期內(nèi)還存在大量的離散檢查和維修工作，這些分散在發(fā)動機檢修歷史過程中的信息也是發(fā)動機部件在實際工況下運行結(jié)果的反應，但卻很少被關注、研究用于發(fā)動機的相關檢修決策中。本文在收集、

2、利用發(fā)動機在日常檢送修中的有關歷史信息，結(jié)合安全性和經(jīng)濟性指標要求，初探相關維修決策方法和理論，以期對航空發(fā)動機健康管理過程的進一步完善起到一定的補充作用。本文的主要研究內(nèi)容簡述如下：
　　1.在統(tǒng)計分析風扇葉片的材料損傷檢查數(shù)據(jù)后，建立考慮檢測結(jié)果和測量數(shù)據(jù)不確定性的風扇葉片損傷產(chǎn)生和檢查過程模型，應用馬爾可夫蒙特卡羅仿真法對檢查過程似然函數(shù)參數(shù)進行估計，得到風扇葉片在服役歷程中的最大凹坑損傷深度概率分布、可靠度以及凹坑損傷超限

3、平均數(shù)等變化曲線，并與考慮完全檢測和只考慮部分漏檢工況的結(jié)果相比較，表明本文所建模型可以精確地對風扇葉片的損傷風險進行評估。
　　2.根據(jù)專家對發(fā)動機熱端組件系統(tǒng)檢查信息的整理和退化狀態(tài)的判別，在系統(tǒng)狀態(tài)退化為離散半馬爾可夫鏈過程的假設前提下，分別建立了基于專家估計數(shù)據(jù)、基于檢查數(shù)據(jù)以及基于融合數(shù)據(jù)的各宏觀退化狀態(tài)駐留時間估計模型，并應用最大似然函數(shù)法和 MCMC法對模型參數(shù)進行估計，得到各退化狀態(tài)下基于不同數(shù)據(jù)源的參數(shù)分布和駐留

4、時間分布簇曲線，為各退化狀態(tài)下系統(tǒng)剩余壽命預測和檢查間隔優(yōu)化打下基礎。
　　3.根據(jù)系統(tǒng)退化過程的馬爾可夫鏈假設和發(fā)動機熱端組件狀態(tài)退化檢查信息的實際形式，推導了在兩種自定義狀態(tài)退化因子和近似等效檢查假設條件下的系統(tǒng)檢查和觀測過程的狀態(tài)概率關系式，通過參數(shù)估計得到在各退化狀態(tài)下不同檢查時刻的系統(tǒng)剩余壽命估計值；同時，考慮完全檢查和不完全檢查兩種策略下以一定使用周期內(nèi)的檢修費用最優(yōu)為目標建立狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率模型，在各退化狀態(tài)下轉(zhuǎn)移概率已

5、知的條件下仿真得到各宏觀退化狀態(tài)下的最優(yōu)檢查間隔。
　　4.根據(jù)發(fā)動機在下發(fā)送修時段的相關性能監(jiān)測參數(shù)和單元體歷史送修等級信息，應用基于斷點重要性的條件屬性值動態(tài)聚類方法對性能參數(shù)連續(xù)值進行離散聚類，并應用粗糙集理論建立發(fā)動機單元體送修決策的增量式規(guī)則獲取和更新模型，得到動態(tài)的決策規(guī)則庫；同時對于規(guī)則庫中出現(xiàn)的不相容規(guī)則，進行斷點的智能局部重劃及其屬性聚類。隨著發(fā)動機單元體送修歷史數(shù)據(jù)的增多，其送修等級決策規(guī)則的強度趨于穩(wěn)定，得到