全壽命周期發(fā)動(dòng)機(jī)大修成本優(yōu)化研究
本文選題:全壽命周期 + 隨機(jī)損傷; 參考:《中國(guó)民航大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:現(xiàn)代大型民機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)大修方案不但影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和機(jī)隊(duì)的可靠性,而且也直接影響航空公司的運(yùn)營(yíng)成本。在發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期,每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)何時(shí)下發(fā)返廠,以及返廠后如何進(jìn)行修理,是民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)維修計(jì)劃的重中之重。因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期,做好發(fā)動(dòng)機(jī)維修計(jì)劃和大修方案,制定合理的維修間隔以及單元體維修級(jí)別,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)大修成本進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)我國(guó)的民用航空事業(yè)有著重要的意義。本文通過(guò)A321機(jī)隊(duì)V2500發(fā)動(dòng)機(jī)的性能監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),分析了發(fā)動(dòng)機(jī)由于不同損傷而在下發(fā)前對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響;以及依據(jù)該機(jī)隊(duì)V2500發(fā)動(dòng)機(jī)16年來(lái)主要的下發(fā)數(shù)據(jù),擬合了高壓渦輪一級(jí)葉片損傷近似的分布規(guī)律,對(duì)全壽命周期的拆發(fā)間隔有一定指導(dǎo)作用。同時(shí)基于制造廠商為V2500發(fā)動(dòng)機(jī)提供的電子版維修管理計(jì)劃手冊(cè),其中所制定的建議性維修級(jí)別,結(jié)合前幾次維修時(shí)單元體的修理級(jí)別和目標(biāo)在翼時(shí)間對(duì)本次維修的影響,優(yōu)化了維修級(jí)別的制訂,建立了發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期內(nèi)通過(guò)改變大修間隔,確定單元體的維修級(jí)別,來(lái)制定的發(fā)動(dòng)機(jī)大修成本優(yōu)化模型。通過(guò)分層優(yōu)化的方法,目的是通過(guò)大修方案的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)使用壽命周期內(nèi),達(dá)到其大修成本的最優(yōu)值。針對(duì)本文建立的大修成本優(yōu)化模型,帶入實(shí)際機(jī)隊(duì)大修數(shù)據(jù),采用粒子群算法進(jìn)行了求解尋優(yōu)的過(guò)程。種群中每個(gè)個(gè)體都作為微粒,在多維空間里搜索空間中待優(yōu)化問(wèn)題的潛在解。粒子通過(guò)追隨當(dāng)前的最優(yōu)粒子不斷進(jìn)行迭代搜索,在過(guò)程中保存其歷史最優(yōu)位置和所有微粒最優(yōu)位置的記憶,以及速度。而每一次迭代,都被用來(lái)計(jì)算新的微粒位置。微粒在多維搜索空間中通過(guò)不斷改變它們的位置,直到到達(dá)最優(yōu)位置找到最優(yōu)解,即壽命周期最優(yōu)的發(fā)動(dòng)機(jī)大修方案和最小的單位飛行小時(shí)大修成本。根據(jù)所得結(jié)果,可以為航空公司相同型號(hào)的機(jī)隊(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在其服役的全壽命周期內(nèi),進(jìn)行大修成本的最優(yōu)規(guī)劃起到參考性作用。
[Abstract]:The engine overhaul scheme not only affects the performance of the engine and the reliability of the fleet, but also directly affects the operating cost of the airline. In the whole engine life cycle, when each engine will return to the plant and how to carry out the repair after returning is the most important part of the whole maintenance plan of civil aviation engine. Therefore, in the whole life cycle of the engine, the maintenance plan and overhaul plan of the engine should be done well, the reasonable maintenance interval and the maintenance level of the unit should be worked out to optimize the overhaul cost of the engine. It is of great significance to the civil aviation of our country. Based on the performance monitoring data of the A321 V2500 engine, this paper analyzes the influence of the engine on the engine performance before starting due to different damage, and according to the main launch data of the V2500 engine in the last 16 years, The approximate distribution of the damage of the primary blade of a high pressure turbine is fitted, which has a certain guiding effect on the disassembly interval of the whole life cycle. At the same time, based on the electronic maintenance management plan manual provided by the manufacturer for the V2500 engine, the recommended maintenance level developed therein, combined with the effect of the repair level and target of the unit during the previous repairs on this maintenance, The maintenance level is optimized and the engine overhaul cost optimization model is established by changing the overhaul interval and determining the maintenance level of the unit during the engine life cycle. Through the method of hierarchical optimization, the aim is to achieve the optimal value of the overhaul cost of the engine in the whole life cycle by adjusting the overhaul scheme. Aiming at the cost optimization model of overhauling in this paper, the particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to solve the problem. Each individual in the population acts as a particle and searches for the potential solution of the problem in the multi-dimensional space. By following the current optimal particle iteratively, the particle keeps the memory of its historical optimal position and the optimal position of all particles, as well as the velocity. Each iteration is used to calculate the location of new particles. Particles in multi-dimensional search space continuously change their positions until they reach the optimal position to find the optimal solution, that is, the engine overhaul scheme with the optimal life cycle and the minimum overhaul cost per flying hour. According to the obtained results, it can be used as a reference for the optimal planning of overhaul cost for the same type of aircraft fleet engines in the whole life cycle of their service.
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:V263.6
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1794815
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