民用航空发动机翼上性能评估及航线维修管理方法研究

摘要

本文从航空公司发动机维修管理工作的实际需求和需要解决的问题出发，以保障航空发动机安全性、可靠性同时有效降低航空公司对于发动机维修成本为目标，采用统计学方法、贝叶斯更新理论、可靠性与维修性理论与方法，建立了一套以发动机退化失效建模、在翼寿命预测、性能恢复评估方法与水洗间隔优化方法、送修范围优化方法、航线维修优化方法等为关键技术的面向航空公司的发动机维修管理体系。研究了相关模型的建模过程、模型适用性等问题，并以航空公司的数据加以验证。主要研究内容如下：
　　（1）研究并给出了民用航空发动机性能退化失效的一般模型及建模步骤，提出了基于Gamma过程的民用航空发动机性能退化失效模型和基于Wiener过程的民用航空发动机性能退化失效模型，给出了模型的参数估计方法，并对两类模型的适用性进行了讨论。
　　（2）研究了基于贝叶斯估计的民用航空发动机寿命预测方法，通过贝叶斯估计方法对Wiener过程和Gamma过程中的参数进行更新，提出了基于Wiener过程和基于Gamma过程的民用航空发动机在翼寿命预测的方法。
　　（3）提出了发动机水洗效果评估的指标及基于使用可靠性的发动机水洗效果评估方法。考虑检查成本、水洗成本、发动机返厂维修成本等因素，在给定时间T内，建立了基于马尔科夫的水洗间隔优化模型。
　　（4）研究了发动机送修与航线维修的关系，从发动机送修时对寿命件LLP更换策略出发，提出了发动机送修范围优化方法。针对航线维修过程中发动机部件多故障模式的特点，提出了一种基于时间延迟模型的航线维修优化方法。
　　（5）针对航空公司对于发动机性能恢复的实际需求，研究并开发了航空发动机水洗决策支持系统，该系统可以帮助航空公司优化水洗下发时机并评估水洗效果，正逐步应用于航空公司的发动机维修管理之中。

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缩略词

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 民用航空发动机翼上性能评估及航线维修管理方法研究综述

1.3 研究发展趋势与目前存在的问题

1.4 论文的项目来源与内容安排

第二章 民用航空发动机性能退化失效建模分析

2.1 民用航空发动机性能监控

2.2 民用航空发动机性能退化失效一般模型

2.3 基于Gamma过程的民用航空发动机性能退化失效建模

2.4 基于Wiener过程的民用航空发动机性能退化失效建模

2.5 两种随机过程建模适用性比较

2.6 本章小结

第三章 基于贝叶斯估计的民用航空发动机在翼剩余寿命预测

3.1 贝叶斯定理及贝叶斯更新原理

3.2 基于Wiener过程的民用航空发动机在翼剩余寿命预测

3.3 基于Gamma过程的民用航空发动机在翼剩余寿命预测

3.4两种寿命预测方法的比较

3.5本章小结

第四章 民用航空发动机性能恢复方法研究

4.1民用航空发动机水洗的现状

4.2民用航空发动机水洗效果的评估

4.3基于使用可靠性的水洗效果评估方法

4.4基于马尔科夫的水洗间隔优化方法

4.5本章小结

第五章 民用航空发动机维修决策优化方法研究

5.1 民用航空发动送修与航线维修的关系

5.2民用航空发动机送修范围优化方法研究

5.3民用航空发动机航线维修优化方法研究

5.4本章小结

第六章 民航航空发动机水洗决策支持系统开发

6.1系统需求分析

6.2系统设计

6.3系统应用情况

第七章 总结与展望

7.1全文工作总结

7.2进一步研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文

附录