腐蚀条件下基于信息更新的飞机结构剩余寿命预测

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1、硕士学位论文腐蚀条件下基于信息更新的飞机结构剩余寿命预测研究生姓名：石晓磊导师姓名：张春晓副教授2015年05月04日分类号：O29密级：公开UDC：519.2519.85学号：1206018中国民航大学硕士学位论文腐蚀条件下基于信息更新的飞机结构剩余寿命预测研究生姓名：石晓磊导师姓名：张春晓副教授申请学位类别：理学硕士学科专业名称：数学所在院系：理学院论文答辩日期：2015年05月06日2015年05月04日ResidualLifePredictionforAircraftStructureinCorrosiveEnvironmentwi

2、thInformationUpdatingADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYSHIXiao-leiSupervisedbyProf.ZHANGChun-xiaoCollegeofScienceCivilAviationUniversityofChinaMay2015中国民航大学学位论女独创性声明本人声明所呈史的学位论文是我个人在导师指导下进行的硏究工作及取得的硏究成果。，论尽我所知，

3、除了丈中特别加切标注和致谢的地方外文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果－也不包含为获得中国巧航大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。一与巧同工作的同志对本研究所做的巧何责献均已在论丈中作了明确的说明并表示了谢恵。５？ｙ／占－７硏究生签名：石辆爲日期；中国民航大学学位论文使巧授权声明中国民航大学、中国科学技术信息硏究所、国家固书馆有权保留本人巧送交举垃论文的。复印件和电子文档，可站采用影印、缩印或其化复制手段保存论丈本人电子文档的内容和一纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论义外，允许论文被

4、查阅和借阅，可臥公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论丈的公布（包括刊登）授权中国民航大学硏究生部办理。．：：加研究生签名：石脱磊导师親名日巧勺中国民航大学硕士学位论文摘要论文针对民航业所面临的在役飞机结构腐蚀问题，探索在役飞机结构的腐蚀发展规律，研究在役飞机结构剩余寿命的预测方法和最优腐蚀维修决策，对确保飞机结构的安全运行、延长使用寿命和降低维修成本具有一定的实用价值。论文首先基于在役飞机典型结构的实际腐蚀检测数据，分析飞机结构腐蚀频数随检出时间与机龄的动态发展规律。建立在役飞机典型结构腐蚀频数和主要气象环境因素的主成分回

5、归模型，讨论主要气象环境指标与飞机结构腐蚀频数的内在相关性。其次，建立在役飞机典型结构的灰色马氏链剩余寿命预测模型，并进行残差修正提高模型预测精度。以隔框结构实际腐蚀检修数据进行算例分析，预测结果验证了模型的可信性。再次，给出基于贝叶斯公式的飞机典型结构腐蚀深度的合理分布函数的选取方法，建立基于等维递补和贝叶斯更新思路的飞机结构剩余寿命动态预测模型。算例结果表明隔框结构腐蚀深度的合理分布为Logistic分布，而且更新的预测结果更符合腐蚀维修工程实践。最后，建立以飞机结构损伤打磨容限为机会约束的，单位维修成本期望值最小为目标的混合整数规划(

6、MIP)模型。设计改进的分支定界法，求解最优预防性检测次数N*和检修时间间隔T*。论文研究成果可为民用飞机结构腐蚀检修和维护提供技术支持。关键词：飞机结构；剩余寿命预测；腐蚀；灰色马氏链；信息更新；维修优化I中国民航大学硕士学位论文AbstractForthecorrosionproblemofaircraftstructureinserviceofcivilaviationindustry,thispaperexplorecorrosiondevelopmentlawofaircraftstructureandresearchresidu

7、allifepredictionmethodandtheoptimaldecisionofmaintenance,whichhavesomepracticalvalueinsafeoperation,prolongingtheservicelifeandreducingthemaintenancecost.Firstly,analyzingthedynamicdevelopmentlawofaircraftstructurecorrosionfrequencyalongwithdetectiontimeandagebasedonactual

8、corrosiondata,thenprincipalcomponentregressionmodelisestablishedforaircraftstructurecorro