發(fā)動(dòng)機(jī)送修決策不但影響發(fā)動(dòng)機(jī)在翼性能和可靠性,而且直接影響航空公司的運(yùn)營(yíng)成本,大修成本估算是評(píng)估大修方案的必要手段。本文采用離散事件仿真的方法,考慮發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件和環(huán)境建立了發(fā)動(dòng)機(jī)維修決策和大修成本預(yù)測(cè)模型。首先基于發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際EGTM數(shù)據(jù)和硬件損傷引起的下發(fā)數(shù)據(jù),采用隨機(jī)維納過(guò)程、威布爾分布和指數(shù)分布,分別表征發(fā)動(dòng)機(jī)的性能衰退、硬件損傷和偶然性損傷三種故障模式,并引入嚴(yán)酷度因子概念,對(duì)分布函數(shù)進(jìn)行修正,基于競(jìng)爭(zhēng)失效原則建立了發(fā)動(dòng)機(jī)下發(fā)模型,用以預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的下發(fā)時(shí)間與下發(fā)原因;基于已建立的發(fā)動(dòng)機(jī)下發(fā)模型,采用先進(jìn)先出的排隊(duì)規(guī)則,建立了備發(fā)仿真模型。以每3年為規(guī)劃期,為機(jī)隊(duì)制定了15年的備發(fā)規(guī)劃,并對(duì)MRO的維修能力進(jìn)行評(píng)估。仿真結(jié)果表明,在發(fā)動(dòng)機(jī)15年壽命周期內(nèi)最大備發(fā)率為8%,MRO廠家具備10工位可滿足機(jī)隊(duì)維修需求。對(duì)比航空公司現(xiàn)行的備發(fā)率,屬于在合理范圍;最后基于V2500與CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)的大修指導(dǎo)維修手冊(cè),制定了單元體維修級(jí)別判定流程。以V2500發(fā)動(dòng)機(jī)為例,建立了發(fā)動(dòng)機(jī)壽命周期大修成本估算模型。仿真結(jié)果表明在嚴(yán)酷度因子為1.2696的情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)在15年使用壽命周期內(nèi)下發(fā)4... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)民航大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

發(fā)動(dòng)機(jī)維修成本組成

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文8過(guò)程中溫度過(guò)高損壞發(fā)動(dòng)機(jī)，在高于拐角溫度的所有外界溫度(OutsideAirTemperature,OAT)上，發(fā)動(dòng)機(jī)的全權(quán)限數(shù)字控制(FullAuthorityDigitalEngineControl,FADEC)系統(tǒng)會(huì)通過(guò)減小發(fā)動(dòng)機(jī)的推力來(lái)保持EGT的恒定[31]。當(dāng)OAT降低時(shí)，EGT相應(yīng)的降低。換句話說(shuō)，較低的環(huán)境溫度會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的氣路溫度，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)硬件上的熱應(yīng)力，達(dá)到延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)在翼時(shí)間的目的。因此，起飛環(huán)境溫度越低，嚴(yán)酷度因子越校圖2-1小時(shí)循環(huán)比示意圖2.2發(fā)動(dòng)機(jī)下發(fā)的原因1、發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰退在諸多發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)中，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度裕度(ExhaustGasTemperatureMargin,EGTM)最能代表發(fā)動(dòng)機(jī)的性能衰退情況[32]。EGTM的定義為：在海平面溫度下，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度的紅線值與產(chǎn)生額定推力時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度之差[33]。如圖2-2所示,渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的EGT“紅線值”是EGT不能超過(guò)的最大溫度，否則會(huì)存在嚴(yán)重?fù)p壞發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)老化，部件開始磨損，導(dǎo)致運(yùn)行效率降低。發(fā)動(dòng)機(jī)必須燃燒更多的燃料，以提供與新發(fā)動(dòng)機(jī)相同的推力。因此EGTM會(huì)逐漸減小，直到其降低到EGTM警戒值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)需下發(fā)送修。2、發(fā)動(dòng)機(jī)硬件損傷

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文9發(fā)動(dòng)機(jī)中可能發(fā)生硬件損傷的部件有很多，如齒輪、軸承等旋轉(zhuǎn)件容易發(fā)生磨損，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片長(zhǎng)時(shí)間在周期性應(yīng)力的作用下易發(fā)生疲勞損傷[34]。對(duì)于發(fā)生硬件損傷的零部件，MRO廠家有詳細(xì)的指導(dǎo)性維修手冊(cè)�；诹悴考䲟p傷程度和歷史故障記錄，判斷其應(yīng)繼續(xù)使用或者更換、維修。若可以繼續(xù)使用，需比較使用的總飛行循環(huán)數(shù)與當(dāng)前使用循環(huán)數(shù)，預(yù)測(cè)最佳的更換或者維修時(shí)機(jī)；若損傷程度過(guò)高，需更換零部件，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)需下發(fā)送修。圖2-2EGTM示意圖3、時(shí)壽件到壽時(shí)壽件（LifeLimitPart）是指安裝發(fā)動(dòng)機(jī)上的那些帶有明確的使用期限的零部件，通常為盤類或者軸類。其使用期限是以循環(huán)數(shù)或者飛行小時(shí)數(shù)來(lái)計(jì)量的，稱為硬時(shí)限(hardtime)。當(dāng)使用時(shí)間到達(dá)硬時(shí)限時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)必須下發(fā)，更換時(shí)壽件，不論時(shí)壽件失效與否。4、其他非計(jì)劃下發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的非計(jì)劃下發(fā)包括在運(yùn)行過(guò)程中外來(lái)物損傷(ForeignObjectDamage,FOD)、發(fā)動(dòng)機(jī)的整體退化以及部分發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的故障。FOD是由于攝入異物而造成的發(fā)動(dòng)機(jī)損壞，包括鳥、冰、灰以及跑道碎屑等。當(dāng)攝入較大的物體（例如鳥類）時(shí)會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇葉片和低壓壓氣機(jī)葉片嚴(yán)重?fù)p壞。諸如此類嚴(yán)重?fù)p傷情況發(fā)生時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)需下發(fā)送修。5、適航指令/服務(wù)通告

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修市場(chǎng)發(fā)展分析[J]. 王翔宇.  航空動(dòng)力. 2019(06)
[2]An aero-engine life-cycle maintenance policy optimization algorithm: Reinforcement learning approach[J]. Zhen LI,Shisheng ZHONG,Lin LIN.  Chinese Journal of Aeronautics. 2019(09)
[3]基于隨機(jī)效應(yīng)Wiener退化模型的剩余壽命預(yù)測(cè)[J]. 馮海林,李秀秀.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2018(06)
[4]基于Wiener和Copula函數(shù)性能退化模型的減推力起飛可靠性收益評(píng)估研究[J]. 周義蛟,郭基聯(lián),萬(wàn)巍,姜禹呈,邵帥.  推進(jìn)技術(shù). 2019(03)
[5]基于K-S檢驗(yàn)的瑞利衰落信道統(tǒng)計(jì)特性評(píng)估[J]. 方坤,何怡剛,黃源,隋永波,吳裕庭.  電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2018(08)
[6]假設(shè)檢驗(yàn)中關(guān)于檢驗(yàn)問(wèn)題探討[J]. 王麗麗.  科技視界. 2018(22)
[7]基于牛頓迭代法高溫光譜溫度和發(fā)射率的反演研究[J]. 楊藝帆,李喆,蔡紅星,李艷,李霜.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(05)
[8]中國(guó)民航國(guó)際航空運(yùn)輸發(fā)展現(xiàn)狀及政策建議[J]. 趙桂紅,鄧珺怡,鄭興.  綜合運(yùn)輸. 2016(12)
[9]牛頓迭代法的直觀詮釋[J]. 李光華,李雙娥.  哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(03)
[10]淺談適航指令的符合性[J]. 王瀛.  航空維修與工程. 2016(03)

碩士論文
[1]發(fā)動(dòng)機(jī)大修決策建模仿真研究[D]. 段朝鵬.中國(guó)民航大學(xué) 2019
[2]發(fā)動(dòng)機(jī)返廠大修策略仿真研究[D]. 徐甘生.中國(guó)民航大學(xué) 2019
[3]航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修保障體系的評(píng)估及優(yōu)化[D]. 徐拓.中國(guó)民航大學(xué) 2018
[4]航空公司發(fā)動(dòng)機(jī)送修決策研究[D]. 李永廣.中國(guó)民航大學(xué) 2018
[5]民航發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作范圍優(yōu)化方法及其應(yīng)用[D]. 李臻.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]民航發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)在翼時(shí)間確定方法及其應(yīng)用[D]. 陳銀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[7]基于視情維修的航空發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)度系統(tǒng)的研究開發(fā)[D]. 沈石松.南京航空航天大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3392334