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发动机返厂大修策略仿真研究

发动机返厂大修策略仿真研究

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作者：徐甘生中国民航大学

学位级别：硕士

发动机的返厂大修,是发动机机队管理需要重点研究的问题。合理的发动机返厂大修策略,不仅可以保证发动机的运营安全,而且可以提高航空公司的经济效益。由于发动机失效模式的多样性以及维修体系的复杂性,利用解析法来研究发动机的返厂大... 详细信息

发动机的返厂大修,是发动机机队管理需要重点研究的问题。合理的发动机返厂大修策略,不仅可以保证发动机的运营安全,而且可以提高航空公司的经济效益。由于发动机失效模式的多样性以及维修体系的复杂性,利用解析法来研究发动机的返厂大修策略变得异常困难,因此本文基于蒙特卡罗仿真方法,对发动机的返厂大修策略展开研究。通过分析发动机机队的历史数据,研究性能衰退、部件损伤和偶然性损伤三种失效模式的寿命分布函数,基于竞争失效建立蒙特卡罗仿真模型,预测发动机的首次下发时间规律。结合该机队提供的实际下发数据,利用Kolmogorov-Smirnov检验确定首次下发时间的分布类型,经分析,仿真结果的可靠度误差较小,在-1%%之间,从而验证了该方法的合理性和可行性。根据发动机维修管理大纲,制定发动机的送修等级判定流程,结合下发时间和送修等级的判定流程,对送修等级进行决策和评估。通过仿真结果可视化处理,研究了目标在翼时间对送修等级的影响,并以送修成本为优化目标,对目标在翼时间进行了优化。经分析,当目标在翼时间为6500500cycle时最优,此时的送修成本较低,且目标在翼时间也比较长,比较符合发动机送修的理想目标。基于发动机第二次下发的失效原因分析,建立二次下发仿真模型,研究了发动机的首次下发时间对第二次下发的影响。通过仿真结果分析得到,在一定时间内,发动机的首次下发时间越长,第二次下发时间就越短,而由于送修等级的转变,在某些时刻,第二次下发时间会突然跃升。另外,在不出现送修等级转变的情况下,发动机的首次下发时间越长,则通过仿真所预测的第二次下发时间的精度就越高,并以首次下发原因为性能衰退为例展开分析,当首次下发时间从5000cycle增大到7000cycle时,对于第二次下发时间的预测,置信水平68.26%下的置信区间缩短了890.89cycle,置信水平94.55%下的置信区间缩短了1781.77cycle。最后,通过对发动机下发时间和部件损伤程度的分析,验证了仿真结果的合理性。

关键词：返厂大修策略蒙特卡罗仿真下发预测送修决策二次下发

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