《飞机故障诊断一》ppt课件

1、飞机缺点诊断技术飞机缺点诊断技术 Diagnosis of Aircraft Failure第一章第一章 缺点特性与缺点过程模型缺点特性与缺点过程模型 缺点及其分类缺点及其分类 缺点过程模型与缺点物理运用缺点过程模型与缺点物理运用第一节第一节 缺点及其分类缺点及其分类 飞机缺点对飞行平安的影响飞机缺点对飞行平安的影响 缺点及其分类缺点及其分类飞机缺点对飞行平安的影响飞机缺点对飞行平安的影响 由于设计、制造、运用、维修及管理等要素引起由于设计、制造、运用、维修及管理等要素引起设备或机件缺点，导致飞行事故时有发生。设备或机件缺点，导致飞行事故时有发生。 缺点包括人为过失是产生飞行事故的主要缺点包括

2、人为过失是产生飞行事故的主要缘由！缘由！ 机务人员所做的每一项任务，从日常保养到预防机务人员所做的每一项任务，从日常保养到预防维修，无不以保证飞行平安、不出或少出缺点为维修，无不以保证飞行平安、不出或少出缺点为其目的。其目的。一、可靠性与平安性一、可靠性与平安性二、民航客机事故缘由分析二、民航客机事故缘由分析 设计和维修方案不合理设计和维修方案不合理 片面地追求较高的静强度和刚度，忽视了资料片面地追求较高的静强度和刚度，忽视了资料的耐腐蚀及抗疲劳特性。的耐腐蚀及抗疲劳特性。伊尔伊尔 - 18机翼上机翼上翼面翼面B94铆钉大量出现断头景象铆钉大量出现断头景象 系统和接头配件设计过分强调规范化，忽

3、视了系统和接头配件设计过分强调规范化，忽视了一些防人为过失的细节措施。一些防人为过失的细节措施。由于由于7、8插头错接而呵斥一架插头错接而呵斥一架TU - 154飞机空中解体飞机空中解体 修缮方案不合理修缮方案不合理1985年，日本航空公司一年，日本航空公司一架架B747客机空中发生缺点，呵斥机组和乘客无客机空中发生缺点，呵斥机组和乘客无终身还。终身还。二、民航客机事故缘由分析二、民航客机事故缘由分析 人为要素人为要素 统计民航统计民航1950年以来有确切资料的年以来有确切资料的120起事故起事故中，因人为过失呵斥事故的占中，因人为过失呵斥事故的占79%，机械配备，机械配备缺点呵斥事故的占缺点

4、呵斥事故的占13.4%，环境和其他要素呵斥，环境和其他要素呵斥事故的占事故的占7.6%。 假设设计上没有采取可靠的防人为过失的措施假设设计上没有采取可靠的防人为过失的措施，在运用或维修中又没有严厉按操作规程进展，在运用或维修中又没有严厉按操作规程进展操作，那么很容易导致飞机缺点，乃至严重事操作，那么很容易导致飞机缺点，乃至严重事故。故。 飞行人员的心思素质飞行人员的心思素质 人为故意破坏人为故意破坏二、民航客机事故缘由分析二、民航客机事故缘由分析 人为要素人为要素 统计民航统计民航1950年以来有确切资料的年以来有确切资料的120起事故起事故中，因人为过失呵斥事故的占中，因人为过失呵斥事故的占

5、79%，机械配备，机械配备缺点呵斥事故的占缺点呵斥事故的占13.4%，环境和其他要素呵斥，环境和其他要素呵斥事故的占事故的占7.6%。 假设设计上没有采取可靠的防人为过失的措施假设设计上没有采取可靠的防人为过失的措施，在运用或维修中又没有严厉按操作规程进展，在运用或维修中又没有严厉按操作规程进展操作，那么很容易导致飞机缺点，乃至严重事操作，那么很容易导致飞机缺点，乃至严重事故。故。 飞行人员的心思素质飞行人员的心思素质 人为故意破坏人为故意破坏事事故故统统计计图图二、民航客机事故缘由分析二、民航客机事故缘由分析 环境要素环境要素 飞机构造的疲劳损伤飞机构造的疲劳损伤 飞机构造的腐蚀损伤飞机构造

6、的腐蚀损伤三、缺点诊断学三、缺点诊断学 人们逐渐地把留意力集中到对缺点缘由及后果的分析人们逐渐地把留意力集中到对缺点缘由及后果的分析上，研讨减少缺点、减轻缺点后果的方法，以保证飞上，研讨减少缺点、减轻缺点后果的方法，以保证飞机的平安性为目的，并将其贯穿于飞机设计、制造、机的平安性为目的，并将其贯穿于飞机设计、制造、运用、维修，直到退役的全过程。运用、维修，直到退役的全过程。 实际根底：可靠性、维修性、系统工程等新兴学科。实际根底：可靠性、维修性、系统工程等新兴学科。 工具工具 检测技术的开展；检测技术的开展； 检测手段的提高；检测手段的提高； 计算机功能的开发与运用。计算机功能的开发与运用。缺

7、点及其分类缺点及其分类 缺点是指产品丧失了规定的功能，或产品的一个缺点是指产品丧失了规定的功能，或产品的一个或几个性能目的超越了规定的范围。或几个性能目的超越了规定的范围。 缺点与正常界限确实定，能够随运用范围、分析缺点与正常界限确实定，能够随运用范围、分析层次等有所不同。层次等有所不同。缺点判据缺点判据一、缺点定义一、缺点定义缺点及其分类缺点及其分类 按其对功能的影响分类按其对功能的影响分类 功能缺点：指被调查的对象不能到达规定的性能功能缺点：指被调查的对象不能到达规定的性能目的针对某一功能。它有两个方面的含义。目的针对某一功能。它有两个方面的含义。 潜在缺点：是一种预示功能缺点即将发生的可

8、以潜在缺点：是一种预示功能缺点即将发生的可以鉴别的实践形状或事件。鉴别的实践形状或事件。二、缺点分类二、缺点分类缺点及其分类缺点及其分类 按其后果分类按其后果分类 平安性后果缺点：缺点会引起对运用平安性的直平安性后果缺点：缺点会引起对运用平安性的直接不利影响。接不利影响。1. 预防维修；预防维修；2. 改良设计改良设计 运用性后果缺点：缺点对运用才干有直接的不利运用性后果缺点：缺点对运用才干有直接的不利影响。预防维修费用影响。预防维修费用 间接经济损失间接经济损失 + 直接直接维修费用维修费用二、缺点分类二、缺点分类缺点及其分类缺点及其分类 按其后果分类按其后果分类 非运用性后果缺点：缺点对平

9、安性及运用性均没非运用性后果缺点：缺点对平安性及运用性均没有直接的不利影响。预防维修费用有直接的不利影响。预防维修费用 直接修直接修缮费用缮费用 隐患性后果缺点：这类缺点假设不及时发现并排隐患性后果缺点：这类缺点假设不及时发现并排除，能够会导致系统多重缺点，甚至发生平安性除，能够会导致系统多重缺点，甚至发生平安性后果。预定维修后果。预定维修二、缺点分类二、缺点分类缺点及其分类缺点及其分类 按其产生的缘由及缺点特征分类按其产生的缘由及缺点特征分类 早期缺点早期缺点 偶尔缺点偶尔缺点 耗损缺点耗损缺点二、缺点分类二、缺点分类第二节第二节 缺点过程模型与缺点物理运用缺点过程模型与缺点物理运用 缺点方

10、式与缺点机理缺点方式与缺点机理 缺点过程模型缺点过程模型 缺点物理运用缺点物理运用缺点方式与缺点机理缺点方式与缺点机理 缺点方式或缺点类型是缺点发生时的详细表现方式。缺点方式或缺点类型是缺点发生时的详细表现方式。 一种功能缺点往往是由多种缺点方式中的一种或数种呵一种功能缺点往往是由多种缺点方式中的一种或数种呵斥的。斥的。 对于系统功能缺点而言，确定了缺点方式，并不等于找对于系统功能缺点而言，确定了缺点方式，并不等于找到了缺点部位。到了缺点部位。 一种缺点特征能够为几种方式所共有，而同一缺点方式一种缺点特征能够为几种方式所共有，而同一缺点方式能够有多个缺点特征。能够有多个缺点特征。 同一零部件可

11、以同时存在几种缺点方式。发生频率和同一零部件可以同时存在几种缺点方式。发生频率和频率比频率比一、缺点方式一、缺点方式缺点方式与缺点机理缺点方式与缺点机理 缺点机理是缺点的内因，缺点特征是缺点的景象，而环缺点机理是缺点的内因，缺点特征是缺点的景象，而环境应力条件是缺点的外因。境应力条件是缺点的外因。 缺点机理和缺点方式是依不同的对象来规定各自特定的缺点机理和缺点方式是依不同的对象来规定各自特定的分类。疲劳断裂景象分类。疲劳断裂景象 有关产品的缺点机理、缺点方式及其相互关系，必需根有关产品的缺点机理、缺点方式及其相互关系，必需根据实践情况详细分析，不能一概而论。据实践情况详细分析，不能一概而论。二

12、、缺点机理二、缺点机理缺点方式与缺点机理缺点方式与缺点机理 “SCWIFT分类分类 蠕变或应力断裂蠕变或应力断裂S 腐蚀腐蚀C 磨损磨损W 冲击断裂冲击断裂I 疲劳疲劳F 热热T二、缺点机理二、缺点机理缺点过程模型缺点过程模型 当施加在元件、资料上的应力超越其耐受才干即强度当施加在元件、资料上的应力超越其耐受才干即强度时，缺点便发生。时，缺点便发生。 应力应力 强度模型是一种资料力学模型。强度模型是一种资料力学模型。 “应力应了解为由环境、任务条件等退化的诱因所引应力应了解为由环境、任务条件等退化的诱因所引起的系统内部能量积存。起的系统内部能量积存。 “强度应了解为资料、元件或系统的抗缺点才干

13、。强度应了解为资料、元件或系统的抗缺点才干。 假设掌握了应力和强度的概率分布规律，那么根据应力假设掌握了应力和强度的概率分布规律，那么根据应力与强度分布密度曲线交叠部分面积可求出产品缺点概率与强度分布密度曲线交叠部分面积可求出产品缺点概率。一、应力一、应力 - 强度模型强度模型图1.2-1 应力强度模型缺点过程模型缺点过程模型 利用应力利用应力 强度模型可以分析缺点机理并可提出提高产品可强度模型可以分析缺点机理并可提出提高产品可靠性的方法。靠性的方法。 通常，资料强度、静载荷和构造几何尺寸均服从正态分布。通常，资料强度、静载荷和构造几何尺寸均服从正态分布。应力作为载荷和构造几何参数的函数，也可

14、以做正态分布的应力作为载荷和构造几何参数的函数，也可以做正态分布的假设。假设。 当应力与强度两者的分布没有重叠区域时，缺点不发生。当当应力与强度两者的分布没有重叠区域时，缺点不发生。当密度曲线下出现重叠部分密度曲线下出现重叠部分t = t2，那么表示会发生缺点，那么表示会发生缺点，且重叠部分的面积代表了发生缺点的概率的大小。，且重叠部分的面积代表了发生缺点的概率的大小。一、应力一、应力 - 强度模型强度模型缺点过程模型缺点过程模型l 强度分布的均值强度分布的均值l 规范差规范差l 分布密度分布密度l 应力分布均值应力分布均值l 规范差规范差l 分布密度分布密度l平安余量平安余量Sm：l应力偏向

15、度应力偏向度Lr： 1.2-1估算产品可靠度估算产品可靠度SS)(SfsLL)(LfL22LSmLSS22LSLrL缺点过程模型缺点过程模型l令令L为应力随机变量，为应力随机变量，S为强度随机变量，引入随机变量为强度随机变量，引入随机变量Z，即，即 Z = S - L lZ的密度函数为的密度函数为l 1.2-2l 随机变量随机变量Z的均值，的均值，l 随机变量随机变量Z的规范差，的规范差，估算产品可靠度估算产品可靠度222)(21)(ZZZZZeZfZZLSZ22SLZ缺点过程模型缺点过程模型l构造发生强度缺乏缺点的条件是构造发生强度缺乏缺点的条件是Z 0。故构造发生静强度破坏。故构造发生静强

16、度破坏的概率即缺点密度为的概率即缺点密度为l引入新的变量引入新的变量u， ，那么服从规范正态分布，得到，那么服从规范正态分布，得到l由由1.2-1式可知式可知 ，代入上式求得，代入上式求得l 1.2-3估算产品可靠度估算产品可靠度dzZfZPFZ)(00 ZZZu / )( 022LSZZLSZZZPZPF 22/ )(LSmLSS )(mSF )(1mSFR 缺点过程模型缺点过程模型 S、L均很小，可靠性均很小，可靠性图图1.2-2 (a) S较大，较大，L较小，可靠性较小，可靠性图图1.2-2 (b)经过质量控制，降低强度分布的规范差；经过质量控制，降低强度分布的规范差；高应力挑选法，剔除

17、强度低的产品图高应力挑选法，剔除强度低的产品图1.2-3。 S较小，较小，L较大可靠性较大可靠性图图1.2-2 (c)限制运用条件和环境影响；限制运用条件和环境影响；重新设计。重新设计。一、利用应力一、利用应力 - 强度模型分析缺点机理强度模型分析缺点机理 与提高可靠度的方法图与提高可靠度的方法图1.2-2图1.2-2 应力、强度分布对可靠性的影响图1.2-3 高应力挑选后的应力、强度分布缺点过程模型缺点过程模型 假设产品的缺点是由于产品内部某种物理、化学反响的假设产品的缺点是由于产品内部某种物理、化学反响的继续进展，直到它的某些参数变化超越了一定的临界值继续进展，直到它的某些参数变化超越了一

18、定的临界值，产品丧失规定功能或性能，这种缺点就可以用反响论，产品丧失规定功能或性能，这种缺点就可以用反响论模型来描画。模型来描画。 产品从正常形状进入退化形状的过程中，存在着能量势产品从正常形状进入退化形状的过程中，存在着能量势垒激活能垒激活能E，跨越，跨越E所必需的能量是由环境应所必需的能量是由环境应力提供的，只需当外部环境提供的能量超越此力提供的，只需当外部环境提供的能量超越此E，才有能够发生该种形状的反响图才有能够发生该种形状的反响图1.2-4。二、反响论模型二、反响论模型图1.2-4 激活能及退化反响缺点过程模型缺点过程模型l通常的退化反响，在到达最终退化形状前要跨越几个能量通常的退化

19、反响，在到达最终退化形状前要跨越几个能量势垒，发生几个不同缺点机理的反响。势垒，发生几个不同缺点机理的反响。l串连式反响过程串连式反响过程l 1.2-4l总反响速度主要取决于反响最慢的那个过程的速度。总反响速度主要取决于反响最慢的那个过程的速度。l并联式反响并联式反响l 1.2-5l总反响速度主要取决于反响最快的过程的速度。总反响速度主要取决于反响最快的过程的速度。二、反响论模型二、反响论模型 )/1(/1iKK iKK/1缺点过程模型缺点过程模型l以为产品或机件的缺点或破坏是从缺陷最大因此也是最以为产品或机件的缺点或破坏是从缺陷最大因此也是最薄弱的部位产生图薄弱的部位产生图1.2-5。l利用最弱环模型确定资料或元件的缺点率：利用最弱环模型确定资料或元件的缺点率：l设资料或元件有设资料或元件有n个相互独立的缺点机理