飞机非包容转子失效安全性分析方法研究

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航空涡轮发动机非包容转子失效是威胁飞行安全的典型特殊风险之一。非包容转子失效安全性分析是保证飞机非包容安全性设计要求,并对其进行验证的有效方法。针对现有研究工作关于多重碎片非包容失效模式下危险识别方法的不足和定量评估模型的缺乏,本文深入开展了航空涡轮发动机非包容转子失效飞机安全性分析方法研究,提出了基于飞机整机级FHA结果、应用FTA的非包容转子失效危险识别方法,建立了适用于不同非包容失效模式的危险定量评估模型,并给出了结果分析方法。本文主要研究内容包括:1)完善了非包容转子失效相关定义和假设,分析了现有非包容失效模式,定义了非包容失效模式参数,研究了非包容转子失效影响区域确定方法,明确了非包容转子失效安全性定量评估目标和分析时机,给出了非包容转子失效安全性分析流程。2)基于飞机整机级FHA结果,应用FTA对非包容转子失效危险识别方法进行了研究;给出了非包容转子失效灾难性功能危险的确定方法,明确了非包容转子失效故障树建立方法和步骤,提出了基于最小割集的非包容转子失效灾难性危险触发分析方法。3)定义了飞散风险角、平动风险角等输入参数,提出了飞散角变量、平动角变量作为非包容碎片轨迹变量;明确了模型输入参数,建立了危险概率基本模型;分析了影响危险触发的风险因子,针对单个碎片和多重碎片非包容失效模式,分别建立了单一危险概率和组合危险概率模型;最后建立了整机平均危险概率模型。4)针对不可接受的危险(危险概率超出分析目标),研究了危险重要度和基本事件重要度,提出了改进项目的排序方法,给出了非包容转子失效危险的改进原则和方法。最后通过实例分析验证了本文方法的可行性和有效性。
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