基于仿真飞机非包容转子失效安全性的分析方法的研究

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1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofCivilAviationResearchonSafetyAnalysisMethodofAircraftUncontainedRotorFailureBasedonSimulationAThesisinVehicleOperationEngineeringbyWangJingyaAdvisedbyProf.SunYouchaoSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDeg

2、reeofMasterofEngineeringMarch,2012承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要航空发动机非包容转子失效，是指发动机转子高速运转时脱落的碎

3、片不能被机匣包容，从发动机中甩出的失效状态。非包容转子失效是飞机的典型特殊风险之一，高速高能的非包容碎片会严重威胁飞机飞行安全。非包容转子失效安全性分析通过识别和评估非包容事件可能导致飞机机毁人亡的灾难性失效状态，计算飞机发生灾难性事故的概率，是保证飞机非包容安全性要求，并对其进行验证的一种有效方法。本文基于仿真对非包容转子失效安全性分析方法进行了研究。完善了非包容转子失效相关定义假设，给出了安全性分析的需求信息及其处理方法，构建了非包容转子碎片模型，提出了基于蒙特卡洛方法的非包容碎片释放仿真方法，给出了基于飞机最小割集数据的危险识别方法，建立了飞机灾难性概率的计算模型。最后

4、对非包容转子失效安全性分析软件进行初步设计，并基于课题组开发的安全性分析软件给出了实例分析以验证方法的可行性与有效性。该方法以飞机真实数字样机为分析对象，进行了计算机仿真分析，大大提高了分析和评估效率，节约了分析成本，缩短了分析周期，可作为飞机非包容失效设计、分析与验证的技术支持。关键词：飞机，非包容转子失效，安全性分析，仿真，灾难性事故概率，蒙特卡洛I基于仿真的飞机非包容转子失效安全性分析方法研究ABSTRACTUncontainedenginerotorfailuremeanstheescapeofrotorfragmentfromtheengine.Uncontaine

5、drotorfailureisoneoftypicalparticularriskstoairplane,anduncontainedfragmentofhighvelocityandenergyhasamajorimpactonairplanesafety.Safetyanalysisofairplaneincaseofuncontainedrotorfailurecalculatesprobabilityofcatastrophichazardsbyidentifyingandassessingcatastrophichazardsofuncontainedevent.I

6、tisaneffectivemethodtomeetdesignrequirementsofuncontainedsafety,andtoverifytherequirements.Inthispaper,safetyanalysisofuncontainedrotorfailurebasedonsimulationisstudiedindepth.Definitionsandassumptionsforuncontainedfailuresafetyanalysisareimproved.Needsofimformationsforanalysisaredefined,an

7、dmethodhowtodealwiththeimformationsisprovided.Uncontainedfragmentmodelisbuilt.BasedonMonteCarlo,fragment-releasingeventsaresimulated.Hazardidentificationmethodbasedonairplaneminimumcutisproposedandquantitativeevaluationmodelofcatastrophichazardsresulting