飞机故障诊断第3章.ppt
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1.故障是指产品丧失了规定的功能,或产品的一个或几个性能指标超过了规定的范围。
它是产品的一种不合格状态。
2.故障按其对功能的影响分为两类:功能故障和潜在故障。
功能故障是指被考察的对象不能达到规定的性能指标;潜在故障又称作故障先兆,它是一种预示功能故障即将发生的可以鉴别的实际状态或事件。
3.故障按其后果分四类:安全性后果故障:采取预防维修的方式;使用性后果故障:对使用能力有直接的不利影响,通常是在预防维修的费用低于故障的间接经济损失和直接修理费用之和时,才采用预防维修方式;非使用性后果故障:对安全性及使用性均没有直接的不利影响,只是使系统处于能工作但并非良好的状态,只有当预防维修费用低于故障后的直接维修费用时才进行预防维修,否则一般采用事后维修方式;隐患性后果故障:通常须做预定维修工作。
4.故障按其产生原因及故障特征分类可分为早期故障、偶然故障和损耗故障。
偶然故障也称随机故障,它是产品由于偶然因素引起的故障。
对于偶然故障,通常预定维修是无效的。
耗损故障是由于产品的老化、磨损、腐蚀、疲劳等原因引起的故障。
这种故障出现在产品可用寿命期的后期,故障率随时间增长,采用定期检查和预先更换的方式是有效的。
5.故障模式或故障类型是故障发生时的具体表现形式。
故障模式是由测试来判断的,测试结果显示的是故障特性。
6.故障机理是故障的内因,故障特征是故障的现象,而环境应力条件是故障的外因。
7.应力-强度模型:当施加在元件、材料上的应力超过其耐受能力时,故障便发生。
这是一种材料力学模型。
8.高可靠度状态(图(a)):应力和强度分布的标准差很小,且强度均值比应力均值高得多,安全余量Sm很大,所以可靠度很高。
图(b)所示为强度分布的标准差较大,应力分布标准差较小的情况,采用高应力筛选法,让质量差的产品出现故障,以使母体强度分布截去低强度范围的一段,使强度与应力密度曲线下重叠区域大大减小,余下的装机件可靠度提高。
图(c)所示为强度分布标准差较小,但应力分布标准差较大的情况,解决的办法最好是减小应力分布的标准差,限制使用条件和环境影响或修改设计。
国外飞机故障诊断方法
1. 故障树分析法(Fault Tree Analysis,FTA):这是一种从上到下的故障分析方法,通过对系统中可能的故障事件进行逐步分析,找出导致故障的根本原因。
FTA 常用于安全评估和可靠性分析。
2. 基于模型的诊断方法:这种方法利用数学模型来描述飞机系统的行为和性能。
通过监测模型的输入和输出,可以实时检测系统是否偏离正常工作状态。
常见的模型包括物理模型、统计模型和神经网络模型等。
3. 专家系统:专家系统是一种基于知识和经验的诊断方法,它将领域专家的知识和经验转化为计算机程序。
当系统出现故障时,专家系统可以根据输入的故障症状和参数,推断出可能的故障原因,并提供相应的维修建议。
4. 数据驱动的诊断方法:这种方法利用机器学习和数据挖掘技术,对大量的历史故障数据进行分析和处理,提取出故障模式和特征。
通过对实时数据与历史数据的比较,可以实现对飞机系统的故障预测和诊断。
5. 健康管理系统:健康管理系统是一种集成的故障诊断方法,它结合了多种诊断技术和监测手段,对飞机系统的健康状态进行全面评估和管理。
这种系统可以实现故障预警、故障诊断、维修计划制定等功能。
需要注意的是,不同的飞机故障诊断方法各有优缺点,适用于不同的应用场景和故障类型。
在实际应用中,通常需要结合多种方法进行综合诊断,以提高故障诊断的准确性和可靠性。
飞机故障诊断中的知识表达:①知识的来源,飞机故障诊断知识与一般性知识对比所具有的特性;②如何表达:基于什么视角,从哪些方面来表达这些知识,如何建立模型来表达;比如从F-B-S。
③飞机故障诊断知识表达的作用和意义:飞机故障诊断方法中需要对知识表达等问题深入研究,为诊断提供基础和前提,为使用相关方法提供支撑。
④现代大型客机作为一种复杂的机电设备,由于人为失误、材料缺陷、制造误差及使用环境波动等因素的影响以及疲劳、磨损和老化等效应的存在,使得在飞机运行过程中不可避免地会发生各种故障[1-3]。
所谓飞机故障诊断,就是鉴别飞机设备的技术状态是否正常,确定故障性质、故障部位及故障起因,提出相应维修措施以排除飞机故障的过程,是保证航班安全、正点的重要的措施[4]。
(硕士论文:基于飞行数据的飞机故障预测与故障诊断系统研究,2007.1)一、民航飞机故障诊断的特点1、故障诊断必须满足适航性的要求民用航空,包括民用航空器的设计、制造、使用和维修均处于有关国际组织和各国法规的严格控制之下。
对飞机进行故障诊断的适航性要求主要体现在飞机制造商提供的AMM[28]、FIM[29]、CMM、MEL及CDL中。
2、故障征兆和故障原因间不一定有明确的对应关系飞机系统由30多个子系统组成,子系统之间相互关联。
并且子系统又包含了多个分系统。
在子系统内,层次之间的信息联系又是不确定的。
例如A320系列飞机的无线电导航系统、大气数据惯性基准系统(ADIRS)、飞行管理、制导计算机系统(FMGCS)、电子飞行仪表系统(EFIS)等都与飞行控制系统存在着数据通信。
而飞行控制系统内部的分系统之间又存在相互交联信号。
由此可见,故障具有纵向传播和横向传播特性。
较高层次系统的故障来源于底层次系统故障,同一层次上的不同系统之间在结构和功能上存在许多联系和耦合。
3、故障诊断涉及的结构层次有所提高随着飞机模块化、集成化程度的提高,故障诊断的结构层次也相应提高。
飞机系统维护中的故障诊断与排除近年来,随着航空运输业的快速发展,飞机的安全性和可靠性已经成为最为关注的话题之一。
飞机作为一种高精密机械产品,其中的诸多系统和部件需要经常进行维护和检修,以确保其正常运行和飞行安全。
其中,故障诊断和排除是非常重要的一环。
本文将探讨飞机系统维护中的故障诊断和排除方法及技巧。
一、故障诊断方法故障诊断是指在飞机系统发生故障后,利用各种手段和方法来确定故障原因和位置。
常见的故障诊断方法主要包括以下几种:1. 过程检查法过程检查法是指对于飞机故障现场,进行一系列的检查和测试,以便尽快地找出故障原因和位置。
这种方法需要运用各种测试设备和工具,比如测量仪、检测仪、手持工具等。
通过仔细观察和科学试验,可以有针对性地对故障进行诊断。
2. 分析比较法分析比较法是指将正常工作的飞机系统和出现故障的飞机系统进行对比分析,找出它们之间的差异性。
利用这种方法,可以从总体上分析出故障产生的根本原因,并采取相应的措施进行修复和维护。
3. 故障仿真法故障仿真法是指通过计算机等技术手段,模拟真实故障情况,以便在虚拟环境下进行诊断和排除。
这种方法需要将相关的飞机系统的结构和作用进行详细分析和建模,然后在计算机程序中进行数据处理和模拟操作。
二、故障排除技巧一旦确定了飞机系统的故障原因和位置,就需要采取相应的措施进行排除和修复。
在进行故障排除的过程中,应该注意以下几点技巧:1. 学会正确使用工具和设备在进行故障排除的过程中,需要使用各种各样的工具和设备。
不同的设备和工具都有其特定的使用方法和技巧。
要想排除故障,需要在使用这些工具和设备时,熟练掌握操作方法和注意事项,以确保操作的正确性和安全性。
2. 注意系统的相互联系性在故障排除的过程中,要注意飞机各个系统之间的相互联系性。
不同的系统有时会存在着复杂的交互作用,如果无法正确识别和分析这些联系性,就无法对故障进行有效的排除。
3. 注重数据的分析和处理对于飞机系统故障的排除,数据的分析和处理是非常重要的。
飞机故障诊断1、民航客机事故?①设计和维修方案不合理;②人为差错导致飞行事故;③环境因素造成飞机故障。
2、维修性:产品维修的难易程度。
3、故障:指产品丧失了规定的功能,或产品的一个或几个性能指标超过了规定的范围4、规定的功能:指国家有关法规、质量标准,以及合同规定的对产品适用、安全和其他特性的要求。
5、故障类型的划分:①按功能的影响划分为功能故障和潜在故障;②按故障的后果划分为安全性后果故障、使用性后果故障、非使用性后果故障和隐患性后果故障;③按故障产生的原因及故障特征分为早期故障、偶然故障和耗损故障。
6、故障模式:是故障发生时的具体表现形式。
7、故障机理:在应力和时间的条件下,导致故障发生的物理、化学、生物或机械等过程。
8、故障机理是故障的内因,故障特征是故障的现象,环境应力条件是故障的外因。
9、有关机械、电气机械等零部件故障的机理通常归为以下六大类:蠕变或应力断裂、腐蚀、磨损、冲击断裂、疲劳和热,这种分类方法简称“SCWIFT”分类。
10、应力-强度模型是指当施加在元件、材料上的应力超过其耐受能力时,故障便发生。
11、常用的故障模型有应力-强度模型,反应论模型、最弱环模型和累积损伤模型。
12、故障物理这门学科的目的是在于研究产品在正常或特殊应力下,故障发生和发展过程以及故障的原因,提出减少故障措施,从而改进产品的可靠性。
13、采用故障物理分析方法的步骤:①详细记录在研制、试验和使用中所出现的故障、缺陷和不良现象;②对故障过程进行调查、分析,详细观测故障现象;③做出故障外因和故障机理假设,建立故障过程模型;④通过对故障过程分析,验证假设;⑤提出改进措施。
14、故障树分析法:检查FTA法,是一种将系统故障形成的原因由总体至部分按树枝状逐级细化的分析方法,目的是判明基本故障,确定故障的原因,影响和发生概率。
15、故障树:一张由事件符号和逻辑门符号组成的逻辑图。
16、故障树分析法的优点:①直观、形象;②灵活性强;③具有通用性。