飛行器健康預(yù)測與管理（PHM）系統(tǒng)可通過在線監(jiān)測飛行器的健康狀態(tài),實現(xiàn)關(guān)鍵元件的壽命預(yù)測,最終指導任務(wù)決策與后勤保障維護,對縮短在役飛機的停機時間,延長飛行壽命和增強維護保障具有重要的應(yīng)用價值與經(jīng)濟效益。疲勞裂紋作為飛行器關(guān)鍵元件的常見損傷之一,是PHM系統(tǒng)監(jiān)測的重點。然而疲勞裂紋的擴展是一個非線性非高斯的動態(tài)隨機過程,包含多種不確定性因素,其萌生與擴展往往與理論分析的結(jié)果相背離。為克服多種不確定性因素的影響,有效監(jiān)測與預(yù)測疲勞裂紋的萌生與擴展,推進PHM技術(shù)的發(fā)展,本文結(jié)合主動Lamb波在線監(jiān)測技術(shù),構(gòu)建并改進了描述裂紋擴展的狀態(tài)空間模型,最終利用粒子濾波及其改進算法,對多種航空結(jié)構(gòu)的裂紋擴展壽命預(yù)測進行了研究。本文的主要研究工作包含以下內(nèi)容:一、以主動Lamb波在線監(jiān)測技術(shù)構(gòu)建觀測方程,以裂紋擴展的Paris規(guī)則構(gòu)建狀態(tài)方程,建立描述裂紋擴展的狀態(tài)空間模型,并以此為基礎(chǔ)提出了一種基于Lamb波-粒子濾波的結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴展的在線預(yù)測方法,以克服不確定性因素的影響,實現(xiàn)了孔邊裂紋的在線預(yù)測,驗證了算法的有效性。二、提出了基于主動Lamb波的結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴展觀測方程的建立方法,分別針對開... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

PoF方法在PHM上的應(yīng)用

南京航空航天大學博士學位論文與統(tǒng)計學方法，其分類明細如圖 1.2 所示。Peng[51]將數(shù)據(jù)驅(qū)動方法分類為機器學習方學方法是持有一致的意見，但是 Peng 認為數(shù)據(jù)驅(qū)動預(yù)測方法大部分起源于模型識別學方法應(yīng)包含多元統(tǒng)計分析法(例如靜態(tài)和動態(tài)主成分分析)，線性與二次差別式，局乘法，典型變量分析，學習矢量法，Bayesian 估計(粒子濾波，隱式/半隱式馬爾可夫歸模型等。

圖 1.2 文獻中數(shù)據(jù)驅(qū)動預(yù)測方法的分類明細驅(qū)動方法的分類上，由于判定的標準不同，學者們在研究分類上，同課題應(yīng)用及相關(guān)知識的理解，結(jié)合目前所接觸并可能應(yīng)用到的數(shù)據(jù)學習方法一類進行包容，將其與上述算法一起歸納為人工智能算法驅(qū)動方法的歸類與總結(jié)如圖 1.3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于有限元法的渦輪盤低周疲勞壽命預(yù)測方法研究[J]. 王鵬.  電子世界. 2016(22)
[2]PHM技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展情況綜述[J]. 呂琛,馬劍,王自力.  計算機測量與控制. 2016(09)
[3]擴展有限元法在結(jié)構(gòu)件疲勞壽命估算中的應(yīng)用[J]. 陸勇俊,張歡慶,王峰會,楊溢,樓康.  應(yīng)用力學學報. 2016(03)
[4]一種基于熵增理論的疲勞-蠕變交互作用損傷模型及試驗驗證[J]. 陳凌,張賢明,劉飛,歐陽平,劉先斌.  中國機械工程. 2016(10)
[5]箱粒子濾波理論綜述[J]. 于潔,劉昌云,李志匯.  電光與控制. 2015(11)
[6]某型飛機平尾大軸延壽修理研究中的無損檢測技術(shù)[J]. 曹強,賀旺,付剛強.  航空維修與工程. 2015(09)
[7]灰色模型在疲勞壽命預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 王海山,劉峰,曹燕龍,陳金池.  機械制造與自動化. 2015(03)
[8]基于FBG反射譜特征的修補結(jié)構(gòu)裂紋擴展監(jiān)測[J]. 袁慎芳,金鑫,邱雷,黃紅梅.  光譜學與光譜分析. 2015(03)
[9]基于應(yīng)變能的復(fù)雜應(yīng)力場低周疲勞分析[J]. 高超干,胡明敏.  力學季刊. 2015(01)
[10]金屬疲勞裂紋聲發(fā)射特性分析及檢測概率研究[J]. 韓暉,肖迎春,白生寶,劉國強,黃博.  科學技術(shù)與工程. 2014(23)

博士論文
[1]基于熱力學分析的疲勞損傷與壽命預(yù)測研究[D]. 封碩.西北工業(yè)大學 2015
[2]粒子濾波改進算法及其應(yīng)用研究[D]. 曹蓓.中國科學院研究生院(西安光學精密機械研究所) 2012
[3]不確定性疲勞壽命預(yù)測方法研究[D]. 王旭亮.南京航空航天大學 2009
[4]民航發(fā)動機健康管理中的壽命預(yù)測與維修決策方法研究[D]. 戎翔.南京航空航天大學 2008
[5]航空發(fā)動機主軸承使用壽命預(yù)測技術(shù)研究[D]. 苗學問.北京航空航天大學 2008
[6]疲勞壽命預(yù)測若干方法的研究[D]. 雷冬.中國科學技術(shù)大學 2006

碩士論文
[1]ADB610鋼疲勞裂紋擴展的統(tǒng)計分布研究[D]. 王神洲.昆明理工大學 2012
[2]考慮不能覆蓋失效的模糊多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性分析[D]. 雷鵬.電子科技大學 2010



本文編號：3251348