军用航空发动机使用可靠性方法研究.pdf

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1、工程ENGINEERING军用航空发动机使用可靠性方法研究ResearchontheServiceReliabilityofMilitaryAero-engine■钱鑫蔡忠春张乐迪刘思彤/空军航空大学摘　要：对航空发动机现有可靠性评估方法进行优化改进，并以某型国产军用发动机为例进行使用可靠性评估。改进后的评估方法采用两种常用参数估计法，分别对薄弱系统故障数据进行三参数威布尔分布、单参数指数分布、双参数指数分布、正态分布及对数正态分布参数估计，随后采用柯尔莫哥洛夫检验及线性化处理并结合matlab编程进行优化选择。关键词：航空发动机；使用可靠性；维修保障；Keyword

2、s：aero-engine;servicereliability;maintenancesupport1问题来源为以下两点：1）发动机系统、部件不λ()t−γ=−ln()1−F()t（3）航空发动机使用可靠性水平的高能完成规定的功能的故障。2）发动机令低，将直接影响飞行训练及飞行任务的完系统的寿命部件在其规定的时间内出y=−ln()1−F()tˈx=tˈb=λˈa=γDŽ成状况，同时也在不同程度上标志着一个现的故障。对于收集后的数据还要进行将所化成的线性方程带入最小二乘国家的发动机技术水平。通常，提高发动去伪存真处理，并计算出故障的间隔法求出估计参数γ，λ。在单参数指数

3、分机使用可靠性的方法是通过评估外场数据时间。本文所选取的是某型发动机从布中，由于γ为0，即（在计算时只需对找出薄弱环节加以改进，但目前许多研究2009~2014年的故障数据。求b偏导为0即可），估计参数为λ。人员在进行使用可靠性评估时对方法的选2.2可靠性分析方法步骤b.利用极大似然估计法计算取不够严谨，在选取分布时往往考虑到威首先假设故障数据分别服从威布X~f()x,γ,λ=λe−λ(t−γ)（4）布尔分布有较强的适用性而采取此方法，尔分布、单参数指数分布、双参数指数导致评估的精度不高，在一定程度上影响分布、对数正态分布、正态分布。其次nL()λ,γ=∏λe−λ(t

4、i−γ)了后续维修计划的制定。本文用两种参数利用最小二乘法和极大似然估计法对其i=1（5）估计方法对多种分布综合考量，选取最优参数进行估计。最后利用柯尔莫哥洛夫取对数得n拟合结果进行可靠性分析。检验及相关系数法进行优化选择。相关lnL()λ,γ=nlnλ+∑()−λ()t−γii=1[2-3]公式及修偏方法如下所述。（6）2发动机使用可靠性评估方法1）双参数指数分布：分别对λ，γ求偏导数，可知2.1数据的收集及处理概率密度函数为∂lnL()λ,γγ=0，说明函数关于是单在收集数据之前应明确收集数据f()t=λe−λ(t−γ)()0≤t≤∞,0≤λ≤∞∂γ的标准，相对于

5、发动机使用可靠性的研（1）调的，所以要使L()x,x,Ĺ,x;λ,γ12n究来说应明确什么是故障。本文采用累计分布函数为达到最大值就要让γ取最大值，而对于的是GB/T3187-94的失效和故障规定本文是在大量外场数据的统计下，所以F()t=1−e−λ()t−γ[1]。失效，即产品终止完成规定功能的（2）其位置参数γ≤t，即γ=min(t)。事件；故障，即产品不能执行规定功能a.利用最小二乘法计算确定估计值γ后，双参数指数分布的状态，预防性维修或其他计划性活动根据双参数指数累计分布函数，即化为单参指数分布，按极大似然估计或缺乏外部资源的情况除外。具体来说将其两端取对数得

6、法步骤对其求解便可求得估计值λ。本航空维修与工程2014/676AVIATIONMAINTENANCE&ENGINEERINGwww.aviationnow.com.cn2[6]文则采用matlab中的功能函数expfit对t−µ1−xt−µ化法进行求解（估计值γ所在范围的F()t=τσe2dx=Φ=Φ()Z[4]单参数指数函数求解。02πσ精度设置为0.001）。2）正态分布及对数正态分布（13）之后，将上述方法求得的位置参概率密度函数为因此t−µ数带入三参数威布尔分布，便可化为两2Z=,t=µ−σZ（14）1t−µ1−σ参威布尔分布，从而估计出

7、参数m及ηf()t=e2σ()0≤µ≤∞,0≤σ≤∞2πσ（7）令y=t,x=Z,b=σ,а=μ。的值。累计分布函数为将所化成的线性方程带入最小二b.利用极大似然估计法计算21x−µt1−乘法求出估计参数σ，μ。通过上述方法估计出三参数威布F()t=τe2σdx02πσ（8）对于对数正态分布与正态分布不尔分布中的位置参数γ值，化为双参数将上式标准化后为同之处在于是否对评估数据取对数，威布尔分布后按照极大似然估计法估计2t−µ1−xt[7]F()t=τσe2dx=Φ−µ所以在用最小二乘法估计求对数正态参数值。本文采取matlab中