一种航空发动机成附件可靠性分析方法技术

本申请属于航空发动机成附件可靠性分析技术领域，具体涉及一种航空发动机成附件可靠性分析方法，设计以成附件失效模式为基础，从组件级、产品级建立模型，并研究阈值和影响因素，最终建立失效模式与设计变量之间的可靠性模型，对成附件的可靠性进行计算，具有较高的分析效率，且精度较高，能够与设计并行、融合，可为成附件的设计、改进提供有效支持。改进提供有效支持。改进提供有效支持。

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机成附件可靠性分析方法


[0001]本申请属于航空发动机成附件可靠性分析
，具体涉及一种航空发动机成附件可靠性分析方法。

技术介绍

[0002]航空发动机上成附件数量众多，尤其是机械类成附件，工作环境复杂、恶劣，且存在工艺性、装配性等等随机差异，极易产生故障，发生失效，可靠性低。
[0003]当前，多是采用传统的故障树分析、失效模式、影响与危害分析或失效模式影响分析，开展航空发动机成附件可靠性分析，分析效率低，且精度低，难以与设计并行、融合，难以为成附件的设计、改进提供有效支持。
[0004]鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
[0005]需注意的是，以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本申请的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0006]本申请的目的是提供一种航空发动机成附件可靠性分析方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
[0007]本申请的技术方案是：
[0008]一种航空发动机成附件可靠性分析方法，包括：
[0009]开展成附件失效模式及影响分析，辨识成附件的失效模式，提出失效模式表征参量，开展组件级损伤分析，获取影响因素，对组件级失效模式的影响；
[0010]开展组件级量化模型设计，获取组件失效模式表征参量与影响因素之间的量化关系，构建高精度组件级代理模型。
[0011]基于高精度组件级代理模型，辨识产品可靠性与影响因素之间的相关性，构建产品可靠性与影响因素之间的回归模型，形成高精度产品级代理模型；
[0012]确定成附件失效模式表征参量失效阈值，以及获得影响因素分布类型及分布参数；
[0013]基于高精度产品级代理模型，成附件失效模式表征参量失效阈值及其影响因素分布类型及分布参数，根据失效模型的特点，建立成附件可靠性模型；
[0014]以成附件可靠性模型计算成附件可靠性水平。
[0015]根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机成附件可靠性分析方法中，开展组件级量化模型设计，具体为：
[0016]以设计相似度计算方法，在低相似度范围采用故障物理模型方法，设计组件级量化模型；或者，
[0017]以高相似度范围结合试验数据和专家打分方法，设计组件级量化模型；或者，
[0018]以中间范围结合试验数据采用机器学习方法，设计组件级量化模型。
[0019]根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机成附件可靠性分析方法中，确定成附件失效模式表征参量失效阈值，具体是通过试验数据统计、有限元仿真、试验测定方法确定；
[0020]获得影响因素分布类型及分布参数，具体是通过分析成附件的几何尺寸、配合间隙、材料性能、接触特性、工作载荷以及环境载荷方面因素的随机性确定。
[0021]根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机成附件可靠性分析方法中，还包括：
[0022]根据成附件相似产品试验的失效数据统计信息，进行最大似然分析，对成附件可靠性模型进行修正。
[0023]根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机成附件可靠性分析方法中，以成附件可靠性模型计算成附件可靠性水平，具体为：
[0024]采用影响因素功能灵敏度和可靠性灵敏度分析方法，利用成附件可靠性模型，获得影响因素对产品功能影响的重要性排序，确定开展产品可靠性分析所需考虑的设计关键参数，进而计算成附件可靠性水平。
[0025]本申请至少存在以下有益技术效果：
[0026]提供一种航空发动机成附件可靠性分析方法，设计以成附件失效模式为基础，从组件级、产品级建立模型，并研究阈值和影响因素，最终建立失效模式与设计变量之间的可靠性模型，对成附件的可靠性进行计算，具有较高的分析效率，且精度较高，能够与设计并行、融合，可为成附件的设计、改进提供有效支持。
附图说明
[0001]图1是本申请实施例提供的航空发动机成附件可靠性分析方法的示意图。
具体实施方式
[0002]为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
[0003]此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0004]下面结合附图1对本申请提供的航空发动机成附件可靠性分析方法做进一步详细说明。
[0005]步骤一、分析成附件及其组件失效模式
[0006]明确成附件组成与功能原理、环境与载荷等特征，开展失效模式及影响分析，结合试验数据辨识成附件的主要失效模式，从成附件特点出发提出失效模式表征参量。
[0007]以主要失效模式对应的组件为对象，开展组件级损伤分析，获取其损伤部位及损伤机理，明确几何参数、力学参数以及损伤参数等影响因素，对组件级失效模式的影响。
[0008]步骤二、建立组件级模型
[0009]从力学原理等维度出发，基于组件设计参数与已有产品相似度，采用三种途径开展组件级量化模型设计：
[0010]以设计相似度计算方法，在低相似度范围采用故障物理模型方法，设计组件级量化模型；
[0011]以高相似度范围结合试验数据和专家打分方法，设计组件级量化模型；
[0012]以中间范围结合试验数据采用机器学习方法，设计组件级量化模型。
[0013]利用组件级量化模型，获取组件失效模式表征参量与影响因素之间的量化关系。
[0014]以组件级量化模型，采用抽样策略开展多样本仿真试验，进一步采用RSM、Kriging等方法，构建高精度组件级代理模型。
[0015]步骤三、建立产品级模型
[0016]以试验数据为驱动，基于高精度组件级代理模型，辨识产品可靠性与影响因素之间的相关性，利用RSM或Kriging等方法，构建产品可靠性与影响因素之间的回归模型，形成高精度产品级代理模型。
[0017]步骤四、确定表征参量阈值及影响因素分布
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机成附件可靠性分析方法，其特征在于，包括：开展成附件失效模式及影响分析，辨识成附件的失效模式，提出失效模式表征参量，开展组件级损伤分析，获取影响因素，对组件级失效模式的影响；开展组件级量化模型设计，获取组件失效模式表征参量与影响因素之间的量化关系，构建高精度组件级代理模型。基于高精度组件级代理模型，辨识产品可靠性与影响因素之间的相关性，构建产品可靠性与影响因素之间的回归模型，形成高精度产品级代理模型；确定成附件失效模式表征参量失效阈值，以及获得影响因素分布类型及分布参数；基于高精度产品级代理模型，成附件失效模式表征参量失效阈值及其影响因素分布类型及分布参数，根据失效模型的特点，建立成附件可靠性模型；以成附件可靠性模型计算成附件可靠性水平。2.根据权利要求1所述的航空发动机成附件可靠性分析方法，其特征在于，开展组件级量化模型设计，具体为：以设计相似度计算方法，在低相似度范围采用故障物理模型方法，设计组件级量化模型；或者，以高相似度范围结合试验数...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，高阳，喻天翔，万里勇，刘慧娟，吴晓丹，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：