基于D-S证据理论的航空发动机气路故障信息融合与FMECA分析

【类型】学位论文

【作者】温迪 

【关键词】 D,S证据理论 航空发动机 信息融合 FMECA

【摘要】航空发动机气路结构复杂,气路故障在发动机总故障中占有很大比例。在气路故障诊断中常常伴随着复杂的不确定信息,将信息融合技术与发动机故障诊断相结合是近年来的热门研究。然而至今还没有统一的方法与模型,可见该问题的研究尚有待进一步深入。航空发动机气路系统的可靠性直接影响发动机的可靠性,FMECA方法是提高系统可靠性的有效分析方法,因此以气路系统为研究对象,开展FMECA分析对于航空发动机的发展是十分有必要且有意义的。本文以航空发动机气路系统为研究对象,开展了航空发动机气路故障信息融合研究和航空发动机气路FMECA分析两方面的研究。在航空发动机气路故障信息融合方面,开展以下工作:(1)对D-S证据理论进行系统性的较为全面的研究,分析D-S证据理论的理论基础、基本思想、优势与不足、D-S合成规则与基本性质等,通过算例全面掌握D-S合成规则。(2)将基于D-S证据理论的信息融合引入到航空发动机气路故障诊断中,建立有效的气路故障融合基本框架和模型,通过气路故障诊断实例,分别对故障征兆级和信息决策级进行融合处理。(3)分析存在证据冲突时的故障信息融合问题,对比各种解决冲突问题的方法,并重点研究一种有效的解决冲突问题的方法,在此基础上,建立有效的存在证据冲突的故障信息融合框架,并通过存在证据冲突的气路故障信息融合分析实例,以证明框架的正确性、合理性、可靠性。在航空发动机气路FMECA分析方面,开展以下工作:(1)对FMECA技术进行系统研究,分析FMECA的目的、方法、步骤等内容,给出了FMECA分析的步骤框图,重点研究危害性分析中的三种RPN计算方法。(2)系统的分析某航空涡扇发动机的结构,以气路系统为研究对象,详细的分析气路系统各部件的结构与功能,建立航空发动机气路系统功能结构层次关系,全面的分析气路故障模式、原因及影响,以建立有效的气路系统FMEA表。(3)以专家打分为基础,分别采用三种RPN计算方法对气路系统故障模式的危害性进行量化分析,分析并比较三种方法的特点。经过分析对比找到发动机气路系统的薄弱环节,得出更有效的FMECA表,从而提高气路系统的可靠性。本论文将基于D-S证据理论的信息融合与气路故障诊断有效结合,将证据理论与FMECA有效结合,提出有效的理论模型,方法,总结出有用的FMECA报告,为改进航空发动机的设计提供依据,为提高航空发动机的可靠性、安全性的研究工作做出了贡献。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】电子科技大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】凌丹

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