基于危害度的航空发动机可靠性评估方法研究

作者： 王大伟   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 可靠性评估　　危害度　　样本时效性　　数据融合  

描述： 对航空发动机进行可靠性评估是衡量其可靠性是否达到预期设计目标的重要途径，因此对发动机可靠性评估方法的研究是相当必要和关键的。航空发动机是一个高温、高转速、高负荷的复杂机械系统，其工作环境十分恶劣，因此其故障也不同于一般机械产品。航空发动机故障具有故障模式多、危害性差异大、样本时效性变化等特点，传统评估方法无法体现这些特点，在航空发动机可靠性评估中具有很大的局限性。对此，本文建立了基于危害度分析的航空发动机可靠性评估模型和相关计算方法，就以下几个方面展开研究。提出了按照发动机故障危害度进行分类统计的可靠性指标评估方法。考虑故障对发动机危害性的影响，将出现的故障按照对发动机安全、性能、任务及维修等指标的影响进行等级分类，对各类故障按照失效模式进行分类，建立故障模式级、危害度级、总体指标评估层次结构，各层次之间采用合理的数据融合方法实现由故障模式级指标到危害度级再到总体指标的逐级融合。基于危害度的航空发动机可靠性评估模型具有层次性和阶段性，使航空发动机可靠性评估工作更加全面、深入和具体，克服了传统的数学均值、整体样本法的种种弊端。在数据融合评估方面，按照总体评估的框架结构，建立了航空发动机层次分析－灰色理论综合评估模型。对于航空发动机可靠性指标评估层次结构中各级可靠性指标的数据融合，分别采用了二次分布、加权平均、层次分析－灰色理论评估方法，最后将评估灰类向量进行单值化处理得到发动机总体可靠性指标。基于层次分析－灰色理论的评估模型分层次进行可靠性指标评估，多层面、多角度反映了发动机的可靠性状态。在处理小子样问题、不同阶段、不同使用环境的数据融合问题，建立了航空发动机Bayes数据融合评估模型。Bayes方法利用先验信息融合样本数据得到后验分布，根据后验分布进行统计推断，有效地解决了航空发动机异总体可靠性评估问题，使基于危害度的航空发动机可靠性评估模型成为动态模型。在处理故障模糊性问题方面，建立了航空发动机模糊积分数据融合模型。根据Choquet模糊积分的算法，建立隶属函数表示故障模糊过渡过程，进一步实现了模糊隶属函数对模糊测度的模糊积分值。最后依照故障危害性、样本量、模糊性三个准则计算发动机整机可靠性指标，解决了航空发动机可靠性评估中遇到的故障模糊性问题。针对航空发动机研制周期长，结构设计改进和材料工艺水平不断完善、提高的特点，提出了故障样本的时效性特性，建立了航空发动机故障样本时效性分析模型。发动机早期的故障在当前发生的概率，随着改进措施的贯彻逐步变小，这些故障样本在可靠性评估中的作用应该被“弱化”，因此需要将这些故障样本进行时效性处理后用于可靠性指标评估。通过引入故障衰减因子将故障概率分布转化，再结合Bayes数据融合方法，解决了研制过程中故障样本在可靠性评估中体现真实作用的问题。在航空发动机可靠性指标综合评估方面，本文结合某同一型号两种生产厂家的发动机使用实际，对基于危害度的航空发动机可靠性评估模型进行了应用研究。对两种发动机的可靠性指标进行了计算和对比分析。在理论研究基础上，研制开发了航空发动机可靠性评估软件系统，以解决发动机可靠性评估中涉及到的大量数据处理问题。

基于VALOR NPI的航空电子模块DFM分析实现

作者： 王大伟   来源： 航空电子技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 可制造性设计   航空电子模块   新产品导入  

描述： 为有效解决设计缺陷造成的航空电子模块可制造性问题,结合航空电子模块产品特点和工艺技术水平,提出建设基于VALOR的航空电子模块可制造性设计自动化设计平台,实现DFM自动化分析与设计,阐述了DFM设计的必要性、技术原理和实现过程,提出了"三库"构建方法和基于物料清单的印制电路板数据分析方法,应用结果表明,提出的方法能够覆盖PCB可制造性问题,提高分析效率。

基于VALOR NPI的航空电子模块DFM分析实现

作者： 王大伟   来源： 航空电子技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 可制造性设计   航空电子模块   新产品导入  

描述： 为有效解决设计缺陷造成的航空电子模块可制造性问题,结合航空电子模块产品特点和工艺技术水平,提出建设基于VALOR的航空电子模块可制造性设计自动化设计平台,实现DFM自动化分析与设计,阐述了DFM设计的必要性、技术原理和实现过程,提出了"三库"构建方法和基于物料清单的印制电路板数据分析方法,应用结果表明,提出的方法能够覆盖PCB可制造性问题,提高分析效率。

基于VALOR NPI的航空电子模块DFM分析实现

作者： 王大伟   来源： 航空电子技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 可制造性设计   航空电子模块   新产品导入  

描述： 为有效解决设计缺陷造成的航空电子模块可制造性问题,结合航空电子模块产品特点和工艺技术水平,提出建设基于VALOR的航空电子模块可制造性设计自动化设计平台,实现DFM自动化分析与设计,阐述了DFM设计的必要性、技术原理和实现过程,提出了"三库"构建方法和基于物料清单的印制电路板数据分析方法,应用结果表明,提出的方法能够覆盖PCB可制造性问题,提高分析效率。

基于VALOR NPI的航空电子模块DFM分析实现

作者： 王大伟   来源： 航空电子技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 可制造性设计   航空电子模块   新产品导入  

描述： 为有效解决设计缺陷造成的航空电子模块可制造性问题,结合航空电子模块产品特点和工艺技术水平,提出建设基于VALOR的航空电子模块可制造性设计自动化设计平台,实现DFM自动化分析与设计,阐述了DFM设计的必要性、技术原理和实现过程,提出了"三库"构建方法和基于物料清单的印制电路板数据分析方法,应用结果表明,提出的方法能够覆盖PCB可制造性问题,提高分析效率。

基于危害度的航空发动机可靠性评估方法研究

作者： 王大伟   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 可靠性评估　　危害度　　样本时效性　　数据融合  

描述： 对航空发动机进行可靠性评估是衡量其可靠性是否达到预期设计目标的重要途径，因此对发动机可靠性评估方法的研究是相当必要和关键的。航空发动机是一个高温、高转速、高负荷的复杂机械系统，其工作环境十分恶劣，因此其故障也不同于一般机械产品。航空发动机故障具有故障模式多、危害性差异大、样本时效性变化等特点，传统评估方法无法体现这些特点，在航空发动机可靠性评估中具有很大的局限性。对此，本文建立了基于危害度分析的航空发动机可靠性评估模型和相关计算方法，就以下几个方面展开研究。提出了按照发动机故障危害度进行分类统计的可靠性指标评估方法。考虑故障对发动机危害性的影响，将出现的故障按照对发动机安全、性能、任务及维修等指标的影响进行等级分类，对各类故障按照失效模式进行分类，建立故障模式级、危害度级、总体指标评估层次结构，各层次之间采用合理的数据融合方法实现由故障模式级指标到危害度级再到总体指标的逐级融合。基于危害度的航空发动机可靠性评估模型具有层次性和阶段性，使航空发动机可靠性评估工作更加全面、深入和具体，克服了传统的数学均值、整体样本法的种种弊端。在数据融合评估方面，按照总体评估的框架结构，建立了航空发动机层次分析－灰色理论综合评估模型。对于航空发动机可靠性指标评估层次结构中各级可靠性指标的数据融合，分别采用了二次分布、加权平均、层次分析－灰色理论评估方法，最后将评估灰类向量进行单值化处理得到发动机总体可靠性指标。基于层次分析－灰色理论的评估模型分层次进行可靠性指标评估，多层面、多角度反映了发动机的可靠性状态。在处理小子样问题、不同阶段、不同使用环境的数据融合问题，建立了航空发动机Bayes数据融合评估模型。Bayes方法利用先验信息融合样本数据得到后验分布，根据后验分布进行统计推断，有效地解决了航空发动机异总体可靠性评估问题，使基于危害度的航空发动机可靠性评估模型成为动态模型。在处理故障模糊性问题方面，建立了航空发动机模糊积分数据融合模型。根据Choquet模糊积分的算法，建立隶属函数表示故障模糊过渡过程，进一步实现了模糊隶属函数对模糊测度的模糊积分值。最后依照故障危害性、样本量、模糊性三个准则计算发动机整机可靠性指标，解决了航空发动机可靠性评估中遇到的故障模糊性问题。针对航空发动机研制周期长，结构设计改进和材料工艺水平不断完善、提高的特点，提出了故障样本的时效性特性，建立了航空发动机故障样本时效性分析模型。发动机早期的故障在当前发生的概率，随着改进措施的贯彻逐步变小，这些故障样本在可靠性评估中的作用应该被“弱化”，因此需要将这些故障样本进行时效性处理后用于可靠性指标评估。通过引入故障衰减因子将故障概率分布转化，再结合Bayes数据融合方法，解决了研制过程中故障样本在可靠性评估中体现真实作用的问题。在航空发动机可靠性指标综合评估方面，本文结合某同一型号两种生产厂家的发动机使用实际，对基于危害度的航空发动机可靠性评估模型进行了应用研究。对两种发动机的可靠性指标进行了计算和对比分析。在理论研究基础上，研制开发了航空发动机可靠性评估软件系统，以解决发动机可靠性评估中涉及到的大量数据处理问题。

热障涂层在航空发动机涡轮叶片上的应用、失效与维护

作者： 袁忠大     王大伟   来源： 上海涂料 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 失效分析   涡轮叶片   热端部件   热障涂层   维护方法  

描述： 航空发动机涡轮叶片热障涂层对延长涡轮叶片的使用寿命具有至关重要的作用。首先概述了航空发动机热障涂层的重要性，其次归纳了航空发动机涡轮叶片热障涂层的制备技术及应用特点，主要对大气等离子、电子束物理气相沉积、等离子喷涂-物理气相沉积等3种热障涂层进行了论述。在此基础上，重点阐述了热障涂层在航空发动机涡轮叶片中的典型失效形式，包括高温氧化失效、热腐蚀失效及颗粒物冲击，对以上失效形式的失效机理进行了重点论述。最后结合发动机状态监控及涡轮叶片孔探技术，对涡轮叶片热障涂层的常见典型失效给出了工程案例分析与建议。

复合材料在航空工程中的应用研究现状及前景

作者： 王大伟   王晓燕   来源： 山东工业技术 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 复合材料　　航空工程　　应用　　现状　　前景  

描述： 随着我国航空事业发展,航空工业也正在迅速崛起,航空复合材料被广泛应用到航空领域,由于复合材料比刚度高、强度高、抗疲劳性好,且具有较强的耐腐蚀能力,其在航空领域已经得到了广泛的应用。复合材料在航空领域的发展逐渐从小型、简单的承重力构件向大型、复杂结构发展,并经过不断发展研究实现了多功能一体化结构。基于此,文章主要分析了复合材料在航空工程应用状况与前景,为航空材料领域研究者提供参考。

复合材料在航空工程中的应用研究现状及前景

作者： 王大伟   王晓燕   来源： 山东工业技术 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 复合材料　　航空工程　　应用　　现状　　前景  

描述： 随着我国航空事业发展,航空工业也正在迅速崛起,航空复合材料被广泛应用到航空领域,由于复合材料比刚度高、强度高、抗疲劳性好,且具有较强的耐腐蚀能力,其在航空领域已经得到了广泛的应用。复合材料在航空领域的发展逐渐从小型、简单的承重力构件向大型、复杂结构发展,并经过不断发展研究实现了多功能一体化结构。基于此,文章主要分析了复合材料在航空工程应用状况与前景,为航空材料领域研究者提供参考。

航空发动机燃油系统部件寿命建模研究

作者： 袁忠大     程秀全     王大伟   来源： 机床与液压 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   燃油系统   Weibull分布   可靠性模型   部件寿命  

描述： 为解决燃油系统部件可靠性难以估计的问题，收集了燃油系统重要部件燃油泵组件、液压机械装置、燃油流量传感器、燃油喷嘴的工作时间数据，针对不同部件的工作时间分别绘制Weibull概率图，用三参数相关系数优化法对Weibull分布模型进行参数估计，并依据参数估计值得到不同部件的可靠度函数、失效率函数及故障概率密度函数，最后对燃油系统部件进行可靠性评估与分析。结果表明：航空发动机燃油系统部件作为一种复杂的机械电子系统，Weibull分布模型可有效评估其使用寿命，可用于对航空发动机燃油系统部件进行可靠性分析。