基于可靠度的发动机旋转部件维修决策研究

发动机旋转部件是发动机的关键部件,部队中经常出现由于发动机旋转部件故障而导致的重大飞行事故。本文首先详细介绍了威布尔比例风险模型,在参数估计时采用了极大似然估计方法估计出模型中的参数,然后以可靠度为要求,预测装备的剩余寿命,从而指导实施维修决策。最后选择发动机某类轴承为例,利用比例风险模型对其进行了维修决策研究。     

基于PHM的发动机旋转部件状态维修决策研究

发动机旋转部件是发动机的关键部件,部队中经常出现由于发动机旋转部件故障而导致的重大飞行事故.详细介绍了威布尔比例风险模型,在参数估计时采用了极大似然估计方法估计出模型中的参数.然后以可靠度为要求,预测装备的剩余寿命,从而指导实施维修决策.最后选择发动机某类轴承为例,利用比例风险模型对其进行了维修决策研究.     

延长柴油发动机使用寿命、取消中修及减少三级维护作业的试验

为延长柴油发动机的使用寿命，我们对公交车的国产朝阳柴油机厂的朝柴CY6102BQ型发动机维修技术及维修间隔里程进行了探索。对行驶一定里程的发动机进行检测或解检试验，取得技术数据，为维修制度的改革提供依据。在试验前修订好柴油发动机的维护规程规范，在机油质量、三滤工作、配件、维修技术及规范、驾驶员技术等方面下功夫，通过试验研究，朝阳柴油发动机的维修制度改为取消强制的三级维护作业，实行视情三级维护作业，取消中修作业。延长发动机大修里程。     

民用飞机成组维修方案优化模型研究

针对民用飞机维修任务多、费用高、维修间隔差别大的特点,基于成组维修策略,提出了民用飞机成组维修方案的优化模型。将民用飞机维修费用分为由于集中开展预防性维修而造成的停机损失费用和与部件本身相关的费用,包括由于落实预防性维修而产生的耗材、人工等费用,因采取非计划维修而产生的排除故障相关费用,由于发生故障而造成的损失费用。研究了成组维修方案对民用飞机平均维修费用率及日利用率的影响。以基本定检间隔和各部件维修任务间隔为优化变量、民用飞机日利用率和可靠度为约束、维修费用最小化为目标函数,建立了民用飞机成组维修方案的优化模型。以CRJ200空调系统为例,制定系统成组维修方案,得到民用飞机的基本定检间隔并调整各部件的维修任务间隔,达到全局最优,证实了该成组维修方案优化模型的有效性。     

基于计算流体动力学的发动机喷流影响下后侧飞机受力分析

实施运行起飞点后侧穿越跑道方式的关键是确定两机安全间隔，后机受到前机发动机喷流作用则是安全间隔的重要影响因素。基于起飞点后侧穿越跑道方式，采用CFD数值模拟方法对一定距离下前机发动机喷流直接作用于后机的场景进行研究。根据数值模拟结果，后机整体压力值最大范围分布在迎喷流一侧的垂直尾翼、水平尾翼表面和机身尾部。后机表面沿喷流方向上的受力为18404.1N，结合其抗侧偏能力分析，认为基于最大安全裕度，为保证后机（空重）在前机发动机喷流作用下，还能保持在滑行道中线上运行，应在487m的基础上再适当增加间隔。     

性能衰退对发动机控制计划拐点的影响

在双转子涡轮风扇发动机的使用过程中,发动机控制计划拐点可能发生改变,这一改变会对发动机性能产生影响。为研究航空发动机性能衰退后对发动机控制计划拐点的影响,采用部件特性修正航空发动机部件级模型的方法,应用发动机大修厂出厂前和维修前试车数据对发动机部件级模型进行修正;构建个性化单台发动机衰退后模型,分析了控制计划拐点提前及主要部件衰退对发动机性能的影响。对发动机部件性能衰退情况进行研究,分析了排气温度的变化情况,发现随着涡轮风扇发动机部件的衰退,排气温度升高,将导致发动机控制计划拐点前移。结果表明,发动机性能衰退后,发动机控制计划的拐点会大幅度前移;控制计划的拐点前移将导致起飞时发动机最大状态的推力损失量增大到未衰退时的3.65%;相较于发动机性能衰退但不考虑控制计划变化,推力降低0.5%。     

汽车发动机常见故障及维修

汽车发动机是汽车的心脏，是其重要的组成部分，对于汽车来讲，如果发动机出现故障，将会对驾驶人员造成一定的不便。通过对汽车发动机出现故障的表现来看，能够判断出故障出现的原因，从而可以快速准确的进行维修。本文对汽车发动机出现的故障在诊断和维修中的几种常用方法进行了分析，为广大的驾驶员和维修人员提供了一定的参考借鉴。     

航空发动机单部件视情维修优化决策

基于航空发动机视情维修特点,对影响航空发动机部件维修的两个主要决策变量预防性维修阈值和检查间隔期进行分析。在分析某航空公司实际运行数据的基础上,以期望维修费用率最低为目标函数建立针对预防性维修阈值和检查间隔期的优化决策模型。通过用检查问隔期的幂函数表示Weibull分布的尺度参数的方法,实现在同一模型中同时对两个决策变量作综合优化决策。最后以CFM56发动机的HPT叶片为实例作了应用分析。结果表明,所建优化模型在保证发动机安全运行的前提下,使期望维修费用率最低。     

基于MATLAB的汽车发动机加工自动化线可靠性研究

针对汽车发动机加工自动线可靠性的研究.以故障发生间隔周期和维修时间作为汽车发动机加工自动线的可靠性分析指标,通过Matlab软件对故障发生间隔周期模型构建与数据处理,并得出结论:平均的零故障周期为585h,平均的维修时长1.85h[1],满足发动机加工自动线的工艺技术参数要求.     

基于合作博弈的多部件设备非完美维修策略优化

非完美维修是设备维修资源受限条件下广泛采用的维修方式，然而设备非完美维修中各部件维修等级的确定随着部件数量或非完美维修等级的增加而变得困难。本文针对多部件设备非完美维修策略优化问题，以设备可靠性为基础，选择各部件的非完美维修等级为优化变量，以维修时间及任务可靠性为约束条件，以设备总维修费用最低为目标建立了设备维修策略优化问题数学模型；进而选择各部件的负责人为参与者，构建相应的合作博弈场景，提出基于合作博弈的设备非完美维修策略优化方法，通过设置每轮博弈中各参与者的策略空间构造、收益及博弈规则，能够使每轮博弈中设备维修方案的更新是朝着优化目标的方向进行；从而通过动态博弈过程获得多部件设备最优的非完美维修策略。通过仿真算例分析及与遗传算法等对比，验证了所提方法的优化结果整体上明显优于遗传算法和粒子群算法的优化结果、且能够显著提高非完美维修策略优化过程的计算效率。本研究为当前有限资源下的设备维修策略优化提供了新思路。     

基于比例故障率模型的柴油发动机视情维修决策

为提高柴油发动机运行的可靠性,减少维修费用,建立了一种基于威布尔比例故障率模型的车用柴油机的视情维修决策模型。首先利用AIC准则选择了威布尔分布作为故障数据的最佳分布,然后使用PCA将润滑油中各种金属含量数据进行了加权融合,得到了更加全面有效的特征协变量,继而将处理后数据通过最大似然估计得到了模型参数估计值;再综合单位维修费用最小和可用度最大的原则,建立了综合维修优化模型,基于该模型求得了最优预防时间间隔以及相应的视情维修决策模型。最后通过同类型柴油发动机实例进行了分析和验证,结果表明,该方法可用于柴油发动机的视情维修决策,降低了维修的费用,提高了运行可靠性及可用度。     

基于ARIMA模型的民用航空发动机低压转子振动故障分析

民用航空发动机运行数据是航空公司制定发动机维护方案的重要参考依据。针对某航空公司CFM56-7B发动机的振动值变化趋势提出了一种基于回归分析和ARIMA(Autoregressive Integrated Moving Average Model)模型的故障分析方法。采用回归分析法对各航段发动机振动值和转速之间的关系进行回归拟合,针对指数拟合方程的指数项系数建立ARIMA分析模型,得到方程拟合系数预测值与真实值之间的对应关系并分析结果,从而预判发动机是否有振动故障征兆。结果表明,ARIMA模型能够较好地描述发动机振动-转速拟合系数变化趋势,能够有效地预测发动机振动故障,可为航空公司制定发动机维护方案提供重要依据。     

基于QAR数据的航空发动机整机性能综合评估研究

为提高民用航空发动机的可靠性,保证民用航空飞行安全,利用QAR记录的发动机重要性能参数数据作为支撑,同时结合灰靶技术和熵权理论建立航空发动机整机性能评估模型。该模型以发动机重要性能参数为评估指标,以灰靶技术确立评估数学模型,并通过熵权理论改进靶心度算法,以求取各比较序列对参考序列的灰熵靶心度。最后,根据靶心度与发动机性能等级对应关系,对发动机整机性能进行综合评估,以帮助工程师视情做出维修决策,从而提高发动机安全性。     

Fault diagnosis of diesel engine valve clearance under variable operating condition based on soft interval SVM

The fault detection and diagnosis of diesel engine valve clearance can effectively improve the availability and safety of diesel engine and have extremely important value and significance.Diesel engines generally operate in various stable operating conditions,which have important influence on the fault diagnosis.However,many fault diagnosis methods have been put forward under specific stable operating condition based on vibration signal.As the result of great impact caused by operating conditions,corresponding diagnosis models cannot deal with the fault diagnosis under different operating conditions with required accuracy.In this paper,a fault diagnosis of diesel engine valve clearance under variable operating condition based on soft interval support vector machine(SVM) is proposed.Firstly,the fault features with weak condition sensitivity have been extracted according to the influence analysis of fault on vibration signal.Moreover,soft interval constraint has been applied to SVM algorithm to reduce the random influence of vibration signal on fault features.In addition,different machine learning algorithms based on different feature sets are adopted to conduct the fault diagnosis under different operating conditions for comparison.Experimental results show that the proposed method is applicable for fault diagnosis under variable operating condition with good accuracy.     

用于能谱本底处理的阶数自适应型正交多项式模型法

在能谱分析中,参数准确且个数尽可能少的本底处理方法一直是研究的重点。针对复杂本底获取过程中参数获取较为困难,本底获取精度低等问题,设计了一种用阶数自适应的正交多项式拟合法拟合本底,以拟合出的正交多项式作为本底函数,结合高斯函数描述特征峰,采用L-M算法,在确定高斯函数中相关参数的同时自动调整正交多项式的阶数,获取更准确的本底。该方法具有无需参数设置、可用于复杂本底处理、处理本底区间宽等优点。并与SNIP算法、傅里叶变换法、线性多项式模型法等进行对比,证明该方法不仅在理论模型上更加完善,而且整体结果也更准确,具有实用价值。     

变循环发动机数学模型求解及有效性研究

采用部件法建立了变循环发动机的多维非线性隐式方程组模型,该模型具有隐式性,因而求解过程复杂,收敛困难.以变循环发动机为对象,设计了遗传算法,将数学模型转化为最优化问题,并对模型进行求解.提出了算法的有效性评价指标:初值敏感性、计算效率、收敛性、稳定性.与牛顿-拉夫逊法相比,遗传算法初值敏感性较低,收敛性较好.该结果可为变循环发动机模型求解算法的选择与设计提供参考.     

基于CART决策树的柴油机故障诊断方法研究

采用一种自适应局部有效值（RMS）计算方法提取柴油机缸盖振动信号时域特征,结合分类回归树（CART）算法建立故障分类模型并进行柴油机的状态识别。通过实验获取柴油机失火和撞缸两种故障工况及正常工况下的振动数据,计算出原始信号的局部RMS后,根据自适应阈值确定点火冲击区域和非点火上止点冲击区域提取局部特征,最后将特征输入CART算法中构建分类模型来验证所提取特征的有效性。结果表明：柴油机在3种状态下的识别率均达到100%,基于CART算法和局部特征提取的方法能够有效诊断柴油机故障。     

牵引供电系统维修计划优化与仿真

牵引供电系统维修计划的制定需要兼顾运行的可靠性和维修的经济性。应用一种可靠性分析方法—Go法对某高速铁路牵引供电系统的可靠性进行了分析,推导了系统可靠度的定量计算公式。考虑到牵引供电系统众多电气设备之间维修的经济相关性和预防性维修的不完备性,建立了以系统可靠度为约束条件、维修费用最小为优化目标的有限时间区间牵引供电系统维修计划优化模型,基于一种改进的离散粒子群算法设计了仿真程序,具有良好的收敛性。仿真结果验证了模型的客观有效性,可以应用于牵引供电系统维修计划的制定。     

民用航空发动机性能维持清洗方法研究

民用航空发动机部件在使用中不可避免的退化是导致其整机性能衰减的最主要因素。本文阐述了引发发动机机械部件退化的多种机制及其各自对发动机性能产生的影响。发动机清洗作为一种最为经济、有效的性能维持方法,已被业界广泛采用,各种可能提高发动机清洗效率的设计相继应用于民用航空发动机的性能维护中。