飞机结构可靠性分析方法

飞机结构可靠性分析方法

1、背景介绍

前期对AT飞机开展了6个月检查，检查期间监测了该类飞机钛材料部件的裂纹情况。其中，21架飞机中的42个零件中的6个发现了裂纹。

为了进一步观测这些钛材料部件的可靠性，后期对这21架飞机持续又开展了多年监测工作。发现这21架飞机中的42个零件中的41个发现了裂纹。监测结果如下表所示。

2、数据分析

由于这些钛材料部件所处位置较为关键，一旦出现的裂纹尺寸大于或者等于0.5，则部件失效。

另外，由于这些监测数据是一个样本一个监测数据，没有样本连续监测的裂纹数据，所以，通过裂纹退化分析进行寿命估计的方法不可行。为此，这里采用将疲劳失效数据转为寿命数据的方法进行分析。

将裂纹监测数据转化后，录入到可靠性分析工具PosVim中，进行威布尔分析后，得到寿命分布参数分析结果。

通过分析可知，使用最小二乘法，置信度选择0.95时，计算得到形状参数为4.16，尺度参数为1441.76飞行小时。

使用极大似然法，置信度选择0.95时，计算得到形状参数为3.18，尺度参数为1468.86飞行小时。

特别注意的是：从分析结果图可看出，在早期故障阶段（<1000飞行小时段），失效概率曲线的坡度较大。这通常表明，这些数据可能来自于不同的失效机理（例如来自表面裂纹与下层次表面裂纹两种不同的数据），或者有可能这些飞机飞行的承受强度或者环境更为恶劣等。至于为何造成这种分析结果的情况出现，需要深入分析这些数据源（默认情况下，PosVim工具在分析过程中会给出提示或者建议）。这些都是我们在进行数据分析时需要注意的，不能只看结果、数值，要从数据分析结果看出问题和原因。针对上述分析结果，其中一种建议方案是针对这些特殊数据分开处理。