视情维修策略下的民航发动机拆换时间预测研究

为了提供一种更合适的发动机拆换决策依据,从而可以更好地保证发动机运行安全和降低发动机维修成本。文章针对民航发动机监测参数多、拆换决策难度大的特点,分析了发动机的拆换原因,首先基于历史拆换数据,通过比例风险模型来建立由于性能衰退引起的发动机拆换控制限,并根据状态变化趋势来预测性能衰退影响下的发动机剩余在翼时间。然后结合适航指令、服务通告和时控件等时间限制,实现了对发动机拆换时间的预测。最后以CF6-80C2A5发动机机队进行了实证分析,应用结果表明了该发动机拆换时间预测方法的准确性,已有效地应用于航空公司的发动机拆换决策中。     

面向MRO的民航发动机拆发日期预测系统

针对民航发动机维护、维修和大修的业务需求,开发了民航发动机拆发日期预测系统.系统可以根据影响民航发动机使用的性能、故障和时限三类因素,对在翼民航发动机进行拆发日期预测.考虑到故障因素中的硬件损伤数据样本偏少,提出损伤基线的概念,并建立了基于线性退化轨道的硬件损伤发展模型,实现了基于硬件损伤故障的发动机拆发日期预测.该系统应用于中国国际航空股份有限公司(国航),并且通过接口与其现有的发动机健康管理和维修决策支持系统实现无缝集成,成为其子系统.系统从母系统中获得支撑数据并将预测结果提供给母系统,作为维修计划制定模块的支撑数据,从而使发动机状态监测、拆发日期预测和维修决策成为一个完整的流程,可以满足国航的发动机维护、维修和大修业务需求.     

基于视情维修的航空发动机备发预测方法研究

鉴于发动机的备发和性能退化以及维修方式的相关性,本文引入维修度概念,同时应用广义更新过程(GRP)对比例危险模型(PHM)进行了改进,建立反映寿命、性能参数、环境等参数变化趋势以及维修方式的备发模型。最后,以某航空公司CF6型发动机为例进行计算和比较。备发量对在翼发动机数比率为9.02%的结果满足经验估算结果。这表明应用本方法进行备发量决策方法切实可行,具有较大的应用价值。     

基于改进TOPSIS法的航空发动机性能评估方法

针对TOPSIS改进方法的逆序和中垂线矛盾问题,本文以原点为负理想解,对航空发动机性能参数进行标准化处理,并提出了基于网络层次法参数权值计算方法,通过以表征参数相关性的马氏距离计算性能贴近度,最后以PW系列8台发动机航后信息作为输入量进行评估验证。结果表明:基于改进TOPSIS的发动机性能评估模型解决了TOPSIS法模型因逆序和中垂线矛盾问题引起评估结果偏差较大的问题,能准确地反映发动机性能状态,同时与ANP法评估结果的一致性说明改进TOPSIS法得到的发动机性能排序是可靠性,为发动机性能评估提供一种新方法。     

层次分析法在老龄机队风险评估中的应用

以某航空公司老龄机队为例,结合大量历史维修数据,根据老龄飞机的维修规律和结构特点,分别从环境、疲劳、意外和维护四个方面对可能出现的风险进行识别,建立老龄飞机风险评估指标体系,总结出15项风险因素评估指标,然后定义对应于不同风险评价等级下的隶属度概率函数,最后通过二级模糊综合评价完成老龄机队风险评估的计算。评估结果表明,通过模型计算得到的评价与该公司的机队实际情况基本一致,同时相比常用的专家打分法更加客观、直观,可以为老龄机队的管理工作提供参考。     

面向航空发动机全寿命周期管理的航线数据处理系统

为采集、管理、处理并预测在翼航空发动机的性能参数,进而为航空发动机性能仿真和维修策略的制定提供支持,开发了航线数据处理系统,它是航空发动机全寿命周期管理系统的重要组成部分。该系统由航线信息管理、机队性能预测、自动报警和评估报告生成等4个功能模块构成。提出了基于多阶次多项式回归理论的机队性能趋势预示算法和基于改进层次分析法的发动机综合评估报警模型。中航集团国际航空公司的实际应用结果表明了上述模型和系统的正确性。     

基于多状态模型的高速铁路接触网系统维修策略优化（英文）

为解决高速铁路接触网系统维修活动中可靠性与维修成本之间的矛盾,提出了一种能同时兼顾可靠性与维修成本指标的多目标优化模型,并采用改进的第二代非支配排序遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm 2, NSGA2)算法对其进行优化,优化结果为一组Pareto解。该方法首先针对导致接触网失效的主要装置进行多状态的失效模式分析,接着对整个接触网系统进行可靠性及失效模式分析,并在此基础上考虑了现有的接触网预防维修方式对系统可靠性的改善程度,建立了系统可靠性与维修成本之间关系的数学模型。其次,提出了一种改进的NSGA2算法(INSGA2),该算法通过改进选择算子增加种群多样性,并通过引入局部搜索策略保证种群分布更加均匀。将改进前后的算法在(Zero-ductility transition, ZDT)系列函数上进行对比测试,表明INSGA2算法的优化结果中种群多样性更好,解得分布更加均匀。最后,在不同维修周期下针对系统可靠性、维修成本这对工程目标采用改进后的算法进行多目标优化。该结果能使决策者通过权衡系统可靠性与维修成本这对工程目标之间的关系,在优化结果中选取合理的解作为维修方案,该维修方案在保证系统可靠性尽可能高的同时,使维修成本降至最低。     

基于性能状态的民航发动机送修目标确定方法EI北大核心CSCD

为了科学合理地制定民航发动机的维修工作范围,提出一种面向全寿命周期的基于性能状态的发动机送修目标确定方法。研究了发动机性能衰退模型及性能恢复值与维修成本之间的关系。建立了面向全寿命周期的基于性能状态的送修多目标优化模型,并提出了模型求解方法。采用某航空公司的实际数据对提出的方法进行了验证。结果表明提出的方法是有效的,能够为发动机送修目标的确定提供决策支持,避免了送修目标确定的随意性。     

通用航空PA44飞机发动机起动机可靠性分析

发动机附件的正常工作关系到发动机的正常工作和飞行安全,同时对飞机用户的经营效益造成直接或间接的影响。由于PA44飞机的发动机起动机在实际应用中发生故障的几率较高,选择该发动机的起动机进行可靠性分析,为维修间隔时间的调整提供参考。依据飞机维修现场收集到的起动机故障数据,利用新平均秩数据进行处理,再根据图形估计法判定故障数据服从威布尔分布,并用最小二乘法算出威布尔分布的未知参数,用K-S检验法检验故障数据服从威布尔分布的合理性。最后用计算出的起动机的平均寿命,与该发动机的实际拆换情况进行料对比,并说明可靠性分析结果的应用。     

基于CBM策略的航空发动机在翼寿命预测研究

为了给航空公司制定航空发动机拆换计划提供科学合理的依据,基于视情维修方式,对航空发动机的在翼寿命进行了研究。首先,根据发动机历史拆换记录,基于比例危险-比例优势模型建立了发动机维修决策控制限的数学模型。然后,利用基于最小二乘支持向量机的时间序列预测方法对发动机状态参数进行了趋势预测,进而结合维修决策控制限模型便可得到发动机在翼寿命的预测结果。最后通过实例验证了该方法的有效性和实用价值。