一种飞机机翼表面结冰过程仿真方法

提出了一种适用于各种结冰气象条件下飞机机翼结冰过程的数值模拟方法。在对水滴撞击区内的机翼表面划分微元控制体进行传热传质分析的基础上,通过合理的冰生长方式,利用流场计算软件FLUENT的动网格模型和用户自定义函数(UDF)对机翼表面的结冰过程进行了模拟;将计算得到的局部收集系数和冰型与国外文献计算结果进行了对比,验证了该方法的正确性和通用性;比较了两种冰生长方式得到的局部收集系数和冰型,结果表明使用冰层沿结冰表面法向的冰生长方式更合理;比较了完全冻结和存在溢流情况的冰型,结果表明不考虑局部收集系数的变化得到的两者的冰型基本一致。

大粒径过冷水滴结冰模拟破碎模型研究

目前的民机结冰适航规范中,大粒径过冷水滴(supercooled large droplet,SLD)环境尚未得到规定,是一个重大的飞行安全隐患。由于SLD的粒径较大(大于50μm),在研究其结冰时需要考虑水滴动力学过程。针对SLD成冰模拟中破碎模型的不足,根据对破碎机理的认识提出了多因素破碎(multifactor-effected breakup,MEB)判定模型,并结合积冰算法对SLD环境中的结冰进行了模拟,验证了模型的有效性,证明其能提高对SLD结冰的模拟能力。从翼面收集率及冰型生长两方面对SLD的结冰过程和水滴动力学过程产生的效应进行了分析。

利用设备变母体变环境数据的系统可靠性综合评估

提出在系统可靠性综合评估L M法中可以利用设备研制过程中变母体变环境数据。首先论述了设备研制阶段变母体和不变母体情况下,利用设备不同环境数据对设备可靠性进行综合评估,在此基础上,给出了系统评估L M法的结论。实例计算表明,由于用于设备可靠性评估的数据量的增加,评估的准确性大大提高。

威布尔分布的极大似然估计的精度分析

威布尔分布参数估计的极大似然方法是一种常用的方法,在故障数不小于10的情况下推荐使用.但在工程中,由于产品的可靠性高,或者是样本量少,试验的故障数常常是小于10,在这种情况下需要明确所得的评估结果的精度是否满足要求.运用区间估计的思想,提出了一种解决上述问题的评价和判断的方法,并应用此方法对完全样本情况下,形状参数的极大似然估计量的精度进行了讨论.工程上,可以依据文中提供的结论定量分析威布尔分布形状参数极大似然估计量的精度.

基于置信分布的系统可靠度评估蒙特卡罗方法

大型系统、复杂系统的可靠度的求解问题是可靠性工程中一个热点和难点的问题,针对这个问题,提出了一种基于蒙特卡罗模拟仿真的系统可靠度求解方法.通过利用系统的各个单元产品的可靠度置信分布和系统可靠度函数进行蒙特卡罗仿真,评估出系统可靠度.本方法克服了以往的蒙特卡罗仿真方法处理离散分布时抽取时间样本的困难,并且对系统的结构和复杂程度没有要求.最后,给出计算实例对比说明了该方法的正确性和可用性.

基于AMSAA模型的研制试验数据可靠性综合评估

采用了工程界普遍使用的AMSAA模型 ,充分利用了同类或相似产品研制试验故障数据 ,对于研制试验中含较多试验项目的情形将其归结为几种典型的环境应力类型 ,提出了一种通过最优化过程确定时间环境折合系数的方法 ,最后给出了研制阶段MTBF(MeanTimeBetweenFailures)置信区间的求解方法 .研究结果表明 ,该方法合理可行 。

基于支持向量机的机载产品延长日历寿命方法

针对现有的外场数据统计法在确定飞机机载产品寿命指标上的局限性,建立了机载产品使用影响因素体系,利用某型机载产品在不同典型使用环境下的故障率数据,建立支持向量机回归分析模型,通过机器学习掌握已知机载产品使用影响因素向量和故障率数据的相互关系,根据已知的产品故障率数据对未知寿命进行预测。利用8个单位的产品故障率来预测另一单位的产品故障率,并给出了算例分析。计算结果与实际情况相吻合,表明该方法具有一定的应用价值。

两部件冷储备系统可用度数值解法

针对工作寿命和维修时间为一般分布的两部件冷储备系统可用度更新方程解算困难,给出了求取系统可用度的数值算法,并证明了该方法的收敛性.理论和实例分析表明,当系统部件的工作寿命和维修时间分布有三阶连续导数且有界时,利用数值解法可以容易地获得系统的瞬态可用度.

异种金属结构电偶腐蚀的边界元仿真及验证

海军某型航空装备在海洋环境下长时间服役后,铸铝合金壳体会与海军黄铜导轨接触,导致电偶腐蚀。为研究不同条件对其电偶腐蚀的影响,基于Nernst-Plank方程和边界元方法,以结构几何形状、材料极化数据和电解液性质为输入,建立了裸露电偶电极的仿真模型,探索了模型有效性和可靠性的实验室验证方法。结果表明,同一环境下,ZL_115-T5铸铝合金电位低于C41500海军黄铜电位,在电偶腐蚀中充当阳极;随着电解液浓度、结构表面液膜厚度增大,电偶腐蚀将愈加剧烈;裸露电极电偶电流及表面电位的实测值和仿真值吻合较好,所建立的电偶腐蚀边界元模型有效、可靠。

电液伺服加载的神经网络内部反馈控制

针对电液伺服加载系统多余力问题,提出了一种反馈加载系统内部力差信号减少多余力的控制方法。为了消除液压非线性及参数变化等影响,进一步提出基于神经网络内部参考模型调节方法。该参考模型为无舵机扰动时的液压油缸负载压力方程,在加载过程中,将油缸的负载压力与参考模型输出比较,利用神经网络自适应调节能力,消除加载中舵机运动的速度和加速度干扰,同时也克服液压系统非线性,时变参数和扰动的影响,该方法有较好的适用性。

马尔可夫更新方程的迭代算法研究

冷储备系统的动态结构变化使得系统可用度分析必须基于瞬态求解 ,针对频域两部件冷储备系统马尔可夫更新方程解算困难的问题 ,提出基于时域伏尔特拉方程的迭代算法 ,证明了该迭代方程的唯一性和收敛性 ,并给出迭代算法的误差分析 .理论和实例分析表明 ,当冷储备系统部件的工作寿命和维修时间分布是有界函数时 ,利用迭代算法可以容易实现时域马尔可夫更新方程的求解 .

变母体变环境数据的可靠性综合评估模型

在可靠性增长的杜安模型基础上 ,引入不同试验条件下的环境折合系数 ,建立了变母体变环境数据的可靠性综合评估模型 ,提出了环境折合系数的一种工程确定方法 。

一种基于遗传算法的环境因子确定方法

提出了一种利用同类或相似产品研制试验故障数据并依据AM SAA模型的时间环境因子最优化确定方法 ,将遗传算法用于时间环境因子的寻优过程 ,给出了确定最佳时间环境因子的方法、步骤 ,最后给出了一个工程应用实例 .研究结果表明 ,依此得到的可靠性评估结果与实际使用水平更为接近 .

证据理论在航空装备性能评审中的应用

分析了航空装备可靠性、维修性、保障性(RMS)评审中存在着许多难以量化的因素,利用专家经验等隐性知识,构建了基于证据理论的航空装备RMS评审模型,通过证据合成,消除或控制了航空装备RMS评审中的不确定性,提高了评审决策的科学性。

引入位置参数的三参数Weibull过程及其点估计方法

为解决Weibull过程在零时刻时强度函数值为零或无穷、工程上拟合不好的问题 ,引入位置参数对Weibull过程进行了修正 .综合运用迭代拟合法、相关系数法以及极大似然法 ,给出了三参数Weibull过程强度参数、形状参数以及位置参数的点估计方法 .并给出了有关可靠性特征量的估计 .

基于运行要求的A320机型MMEL编制方法研究

主最低设备清单是民用飞机满足放行条件,实现带故障放行的重要技术手册。首先阐述MMEL的目的和意义,初步研究了以ATA100为顶层规范的A320飞机主最低设备清单的编制规章、依据,基本编制流程和编制内容,重点论述MMEL所涉及限制性条件的种类,除必须工作设备不能失效之外,还包含其他设备限制、飞行性能限制、飞行运行程序限制、气象条件限制等,提出编制中国民航客机主最低设备清单的具体方法,并对大型民用客机主最低设备清单的编制工作提出初步建议。

单元存在短路/断路故障模式时串联和并联系统可靠性评定方法

在航空、航天和机械领域中,由于单元存在短路和断路故障情况,造成系统出现短路和断路故障,因此,研究系统出现短路和断路故障时可靠性评定方法,对于工程应用具有重要的指导意义。根据单元短路和断路故障的可靠性试验数据,采用系统可靠性一阶矩和二阶矩的拟合方法,提出了串联系统和并联系统可靠性评定的方法。并且通过典型实例进行了具体的分析和计算。

飞机驾驶杆(盘)力系统现场测试校准技术研究

面对飞机上测试环境和测试要求的改变,力参数的实验室测试校准方法已无法满足当下的要求,根据力传感器原理,研究出一种新的测试方法能够实现驾驶驶杆(盘)力参数的现场校准。文章首先对驾驶杆(盘)力现场联机测试校准进行了需求分析,找出了其中的关键点和难点,最后采用了通过飞机驾驶杆(盘)专用夹具对标准力传感器和驾驶杆(盘)同时施加拉压力、同时进行数据采集的方法。得到试验结果,两个参数的精度都优于1%,能够满足测试需求,从而论证了该测试方法的可行性和正确性。

小型飞机先进综合座舱电子系统架构研究

以Garmin1000系统为例,从系统功能、基本架构、容错策略和通用性方面分析了小型飞机先进综合座舱电子系统架构的设计特点。先进综合座舱电子系统架构包括了设备级和系统级两个层面,在设备级阐述了航电设备集成化的发展趋势,在系统级采用了不同的容错策略,保证系统规模最小化时容错能力达到最大化。同时,网络应用增强了系统架构的通用性,支持多种系统规模的扩展。

一类解决变应力加速寿命试验参数估计的方法

变应力加速寿命试验的极大似然函数是高维非线性复杂目标函数,其待估参数多,采用梯度下降优化方法进行参数估计容易陷入局部极值,而采用全局优化方法又存在寻优效率低的问题.为了解决复杂多维目标函数优化的瓶颈问题,设计了一种基于实数编码遗传算法和Powell法的遗传加速方法.利用适应度函数获得两种优化方法的最佳切换点,最大程度发挥遗传算法和Powell算法的优点,既提高了多维非线性目标函数寻优效率又保证了参数估计的全局最优.液压泵加速寿命试验实例分析结果表明,遗传加速方法可以在寻优前期利用遗传算法保证待估参数的全局最优估计,在寻优后期快速逼近最优值,使寻优成功率达到85%.