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A cost driven predictive maintenance policy for structural airframe maintenance

Chinese Journal of Aeronautics 2017年第3期30卷 1242-1257页

作者： Yiwei WANG Christian GOGU Nicolas BINAUD Christian BES Raphael T.HAFTKA Nam H.KIM Universite de Toulouse INSA/UPS/ISAE/Mines Albi ICA UMR CNRS 5312 Toulouse 31400 Frallce Department of Mechanical & Aerospace Engineering University of Florida Gainesville 32611 USA

airframe maintenance is traditionally performed at scheduled maintenance *** decision to repair a fuselage panel is based on a fixed crack size threshold,which allows to ensure the aircraft safety until the next scheduled maintenance *** progress in sensor technology and data processing techniques,structural health monitoring（SHM） systems are increasingly being considered in the aviation *** systems track the aircraft health state continuously,leading to the possibility of planning maintenance based on an actual state of aircraft rather than on a fixed *** paper builds upon a model-based prognostics framework that the authors developed in their previous work,which couples the extended kalman filter（EKF） with a firstorder perturbation（FOP） *** using the information given by this prognostics method,a novel cost driven predictive maintenance（CDPM） policy is proposed,which ensures the aircraft safety while minimizing the maintenance *** proposed policy is formally derived based on the trade-off between probabilities of occurrence of scheduled and unscheduled maintenance.A numerical case study simulating the maintenance process of an entire fleet of aircrafts is *** the condition of assuring the same safety level,the CDPM is compared in terms of cost with two other maintenance policies：scheduled maintenance and threshold based SHM *** comparison results show CDPM could lead to significant cost savings.

关键词： extended kalman filter first-order perturbation method model-based prognostic predictive maintenance structural airframe maintenance

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