《航空發動機系統故障傳播機理的幾何學方法》是依託北京航空航天大學，由劉曉鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：航空發動機系統故障傳播機理的幾何學方法
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：劉曉鋒
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由控制系統部件失效而誘發的整機故障一直是航空發動機系統安全性的熱點研究問題。如何準確地找到控制系統的薄弱環節，對於提高航空發動機的安全性具有極為重要的意義。本項目從網路拓撲幾何學的角度，研究拓撲特徵參數的對故障傳播的負荷分布規律及節點度分布規律，以期建立航空發動機整機系統的拓撲結構故障傳播模型。提出基於拓撲網路結構的故障傳播機率指標，從更為巨觀和系統的觀點審視整個發動機系統，對航空發動機的安全性有更為整體的把握。相比於傳統方法，本項目中提出的故障傳播機率指標對元件故障、傳播及洪試墊迎其可能對整個網路的影響進行了重點考慮，可以反映出故障發生情況下的網路整體安全性，是一個涵蓋了系統全部故障狀態的累積機率指標。同時，本項目分析拓撲結構對故障傳播強度、最高風險路徑的影響，為發動機安全運行提供科學依據。
結題摘要
現代航空發動機中危害的演化已超越單個部件（或系統）的範圍。各種危害性因素在單個部件（或系統）內演化為失效事件通過鑽記乎發動機的強整體性在整機範圍內傳播。來自全局的危害性因素在某些部件（或系統）中累積到一定程度後，可演化為危害性事件。以局部分析為主的內因分析技術無法捕捉全局性危害演化過程。同時，以解耦分析為主的傳統分析技術以不足以應對耦合失效突出化的新問題，肯奔鞏兆開展航空發動機耦合分析研究是解決上述問題的重要補充膠遷協；過渡態危險已超越穩態危險成為造成發動機事故的主要因素。確定性分析與機率分析相結合是容差影響顯著化的必然要求。對現代航空發動機而言，這種微小容差（及其任意組合）可能通過部件中的基本物酷櫻估理過程、整機的匹配、耦合被非線性的放大。因此，如何準確地找到系統的薄弱環節，對於提高航空發動機的安全性具有極為重要的意義。本項目以航空發動機為研究對象，通過構造航空發動機整機系統的拓撲結構模型，研究系統結構的網路拓撲特性描述方法，以期建立系統故障的網路拓撲傳播模型；根據部件安全邊界特性研究網路節點間的故障傳播機率紙坑及節點間的負荷，進而分析系統結構的拓撲特徵對故障傳播的影響。 本項目從網路拓撲幾何學的角度，研究拓撲特徵參數的對故障傳播的負荷分布規律及節點度分布規律，以期建立航空發動機整機系統的拓撲結構故障傳播模型。提出基於拓撲網路結構的故障傳播機率指標，從更為巨觀和系統的觀點審視整個發動機系統，對航空發動機的安全性有更為整體的把握。相比於傳統方法，本項目中提出的故障傳播機率指標對元件故障、傳播及其可能對整個網路的影響進行了重點考慮，可以反映出故障發生情況下的網路整體安全性，是一個涵蓋了系統全部故障狀態的累積機率指標。同時，本項目分析拓撲結構對故障傳播強度、最高風險路徑的影響，為發動機安全運行提供科學依據。 同時，本課題組也開展了基於多智慧型體網路的控制問題研究。研究了基於非線性系統流形的概念建立了基於系統平衡流形展開模型的非線性系統模型，以及基晚影估於混合Kalman濾波的航空發動機蛻化、故障判別的方法研究，提出了基於平衡流形展開模型的機載模型的混合濾波估計器，可有效的進行航空發動機單/多部件蛻化、故障定位及等級的判斷方法。
