民航发动机维修工作范围优化方法及其应用

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民航发动机是民用飞机的动力装置,其性能状态和可靠性直接影响着飞机的运营安全。科学合理地对民航发动机进行维护维修是保证其可靠性的必要手段。民航发动机进入车间进行修理前,需确定其当次维修的工作范围。民航发动机的维修工作范围直接影响到发动机的修后性能,维修工作范围也是航空公司运营成本的主要影响因素之一。针对现有民航发动机维修工作范围制定方法在随机因素处理和全使用寿命优化方面的不适应性,本文对面向全使用寿命周期的民航发动机维修工作范围优化的关键理论与方法进行研究。首先通过对民航发动机送修目标影响因素的分析,挖掘时寿件、性能和重要件在确定送修目标时的内在关系。以民航发动机全使用寿命周期的维修成本最低和工作时间最长为优化目标,建立了送修目标综合优化模型,为维修工作范围的确定和优化奠定基础。考虑到现有民航发动机维修工作范围确定方法存在的局限性。利用生存分析理论,综合发动机各单元体的历史修理级别及性能状态,建立了民航发动机单元体修理级别生存分析模型,用以估计发动机采用某修理级别后恢复到目标性能的可靠度。为提高模型的准确性,运用主成分分析等方法对样本参数进行了预处理。以单元体修理级别生存分析模型为基础,建立了民航发动机维修工作范围优化模型。并通过发动机的运维数据验证了模型的有效性。由于民航发动机运维过程中存在着大量的随机因素,考虑到送修目标的偏移会对维修工作范围的优化产生一定影响,得到的维修工作范围方案可能存在鲁棒性不强等问题。在综合分析民航发动机维修工作范围评价因素的基础上,从维修工作范围成本、性能恢复可靠度、鲁棒性等角度提出了民航发动机维修工作范围综合评价方法。根据评价结果确定最终的维修工作范围方案。最后,从中国国际航空公司工程管理部门在民航发动机维修工作范围制定方面的业务需求出发,完成了民航发动机维修工作范围确定系统的功能模块设计、体系结构设计和系统开发等工作。并将民航发动机维修工作范围确定系统部署在航空公司进行了应用验证。
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