基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障傳播特性研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是航空航天設(shè)備的重要部件，絕大部分情況下都在安全閾值內(nèi)以輕微故障運(yùn)行，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，任意一個(gè)零部件的輕微故障都可能在機(jī)組間傳播、擴(kuò)散、積累和放大，從而導(dǎo)致更嚴(yán)重的故障，如能掌握元部件間故障傳播特性，便可防患于未然。航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部錯(cuò)綜復(fù)雜的元部件交織形成了一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，可利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論與方法分析航空發(fā)動(dòng)機(jī)元部件間的故障傳播特性，找到最高風(fēng)險(xiǎn)故障傳播路徑、進(jìn)行故障源定位，以及對(duì)元部件的故障類型進(jìn)行診斷，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化維

2、護(hù)、運(yùn)行提供參考和依據(jù)，確保航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全可靠運(yùn)行，具有重要意義。
　　論文的主要研究工作包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)航空發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)及典型故障分析。對(duì)某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其相互耦合關(guān)系進(jìn)行分析，詳細(xì)介紹了其元部件與各零部件的典型故障機(jī)理；為后續(xù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的故障傳播特性的研究提供基礎(chǔ)。
　　(2)基于小世界網(wǎng)絡(luò)模型的航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障最高風(fēng)險(xiǎn)路徑分析。根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的物理機(jī)構(gòu)，設(shè)定合理的假設(shè)條件，抽象構(gòu)建其故障拓

3、撲模型，并通過分析模型的網(wǎng)絡(luò)特征參數(shù)驗(yàn)證其小世界特性。結(jié)合模型的小世界網(wǎng)絡(luò)特性與k步故障傳播擴(kuò)散的原則，確定網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的邊權(quán)值，以傳播路徑的故障傳播強(qiáng)度之和為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建求解最高風(fēng)險(xiǎn)路徑的數(shù)學(xué)模型，并求解航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障最高風(fēng)險(xiǎn)路徑，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的故障預(yù)防提供參考和依據(jù)。
　　3）基于Petri網(wǎng)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障源定位?；诤娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)層次性，結(jié)合故障最高風(fēng)險(xiǎn)路徑分析過程中體現(xiàn)的重點(diǎn)防范部件，構(gòu)建故障重點(diǎn)防范部件轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的故

4、障診斷樹，由故障診斷樹作為中間狀態(tài)實(shí)現(xiàn)故障petri網(wǎng)模型的搭建，通過故障petri網(wǎng)的正、反推理求取最大概率故障源，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障快速定位提供參考和依據(jù)。
　　4）基于聚類優(yōu)化融合的航空發(fā)動(dòng)機(jī)元部件故障類型診斷。提出一種針對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)支撐軸承故障類型診斷的聚類分析融合方法。首先采取多種聚類分析方法分別對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，得到初始聚類融合權(quán)值矩陣，再采用遺傳算法優(yōu)化得到最終融合權(quán)值矩陣，決策診斷得到最終診斷結(jié)果，相對(duì)單一聚類診