考虑脆弱性的航空发动机剩余寿命预测

作者： 吴献彪   蔡景   来源： 南京航空航天大学学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   剩余寿命   牛顿   比例危险模型   脆弱性   拉夫森迭代法  

描述： 比例危险模型采用协变量的方式综合多个参数实现对系统的剩余寿命预测,已在航空发动机中得到了应用。然而由于传统比例危险模型是以假设多个研究样本独立同分布,即基本失效率相同为基础的,但对于航空发动机而言,由于运行环境和使用的不同,基本失效率存在差异。研究表明,忽略样本之间的差异会导致估计结果存在严重偏差。为此,本研究将引入用于表达样本之间非独立性的脆弱性概念,针对航空发动机,建立更具普遍性的脆弱性比例危险模型,首次应用于航空发动机的剩余寿命预测。通过实例表明,基于脆弱性比例危险模型得到的预测结果平均误差为4.6%,而基于传统比例危险模型的预测结果平均误差为6.9%,验证了脆弱性比例危险模型在航空发动机剩余寿命预测中的有效性。

基于MCMC方法的运输类飞机鸟撞冲击能量研究

作者： 朱贝蓓   蔡景   来源： 航空计算技术 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： MCMC   鸟撞   冲击能量   飞机  

描述： 鸟撞冲击能量是运输类飞机结构安全设计和鸟撞适航条款制定的重要基础,目前我国运输类飞机鸟撞相关研究都是参照FAA中的鸟撞冲击能量标准要求,并没有考虑我国的自然环境等特点。针对这一问题,运用马尔科夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)估计方法,采用Gibbs抽样原理,在贝叶斯理论的框架下,对我国运输类飞机鸟撞冲击能量开展了研究,在小样本条件下对鸟撞冲击能量概率分布进行估算,为后续鸟撞安全性分析提供了重要基础。

航空发动机机载健康管理系统设计方法

作者： 杨天策     张瑞     蔡景   来源： 航空发动机 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   功能设计   基于模型的系统工程   需求分析   健康管理系统  

描述： 为解决航空发动机机载健康管理系统正向设计流程不清晰、设计需求不明确、需求设计对应及追溯不规范的问题，在对比国内外现有健康管理功能架构体系的基础上，结合正向设计中需求捕获、需求分析和功能分配，研究了由上到下的航空发动机健康管理系统正向设计基本流程，开发了航空发动机健康管理正向设计流程平台，实现了机载功能架构的设计。引入基于模型的系统工程思想，采用面向对象的工程设计思路，建立功能目标量化、功能描述、模块定义等图形化设计方法，验证了该设计方法在硬件设计中的可用性。通过研究航空发动机机载健康管理系统设计方法并分析机载功能组成，建立了可扩展的流程平台，基于模型设计方法建立了可用的硬件设计模型，可为航空发动机机载健康管理系统设计提供参考。

作者： 张振生     蔡景     张瑞     张航源   来源： 南京航空航天大学学报 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 滑油消耗率   航空发动机   基于密度聚类算法   多层感知器  

描述：

多源信息融合的航空发动机异常检测方法研究

作者： 蔡景   康婷玮   左洪福   张晨   张营   来源： 电子测量技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 多源信息融合   高斯混合模型   航空发动机   健康因子   谱回归  

描述： 针对航空发动机中单参数表征性能不全面，且易受外部环境和飞行工况等因素影响的问题，提出一种基于谱回归和高斯混合模型的多源信息融合的健康因子构建方法。选取记录完整并与发动机健康性能关系密切的参数，以同架飞机左右发动机的性能参数差异值作为数据源，通过谱回归进行特征降维，采用高斯混合模型构建正常状态模型，再以基于贝叶斯推断的距离表征测试数据与高斯混合模型的全局距离判别发动机的异常状态。通过两个航空发动机异常事件案例中真实QAR数据进行验证，结果表明所提方法相较于航空公司能够更有效评估航空发动机的健康状态，提前识别出发动机的异常点，预留出足够的时间为发动机制定可靠的维修计划，提高飞机的安全性与经济性。

基于SFA/LOF/LDD的航空发动机异常检测方法研究

作者： 李泱   李德文   蔡景   左洪福   张营   韩辰球   来源： 机床与液压 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 动态阈值   航空发动机   慢特征分析   局部分布差异   局部离群因子  

描述： 航空发动机异常检测对于准确了解飞机健康状态、支持维修决策、保障飞行安全具有重要意义。针对航空发动机气路部件的长期退化行为，提出一种基于慢特征分析和局部离群因子的动态阈值异常检测方法。首先，充分利用慢特征分析的优势提取气路参数随时间缓慢退化的有效特征。然后，计算特征空间样本的局部离群因子来构造监控统计量，定量表征发动机的健康状态。考虑固定阈值对气路状态时变特性的适应性差，利用基于局部分布差异的自适应窗口调整策略，设置动态阈值有效降低气路参数微小波动导致的虚假报警。最后，通过航空发动机实际运行数据进行验证，结果表明：所提方法能提前识别异常点，并且有效降低假警的发生。

航空发动机健康管理系统功能架构优化方法

作者： 王净巍     吴新     蔡景     张瑞     杨旭     陈晓哲   来源： 航空发动机 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 逻辑决断图   层次分析法   发动机健康管理系统   功能分配   架构设计  

描述： 航空发动机健康管理系统是目前先进发动机提升自身安全性、可靠性以及经济可承受性的核心系统之一，而架构设计是该系统的关键技术，高效合理的系统架构能够充分发挥系统的功能与作用。针对航空发动机健康管理系统架构设计需求，为了提升系统架构的高效性、合理性，实现系统功能的最优分配，开展航空发动机健康管理系统功能架构优化方法研究。比较和分析了国外发动机和飞机健康管理系统功能架构，总结了健康管理系统共同特征，并结合健康管理系统用户需求分析，提炼形成通用的发动机健康管理系统功能架构；基于该架构采用逻辑决断图和层次分析法（AHP），提出了一种针对部件和故障的功能分配方法。结果表明：所提出的分配方法可实现状态监测、故障诊断、故障预测、寿命管理及趋势分析功能向机载和地面系统的定性与定量分配；在军民用航空发动机健康管理系统设计中，可应用通用健康管理系统架构实现发动机健康管理系统核心功能及用户需求的全面覆盖，并根据发动机结构及特点采用功能分配方法实现机载、地面系统功能的优化配置。