[发明专利]一种飞机舱门上位锁机构部件磨损退化与功能退化竞争失效分析方法

说明书

一种飞机舱门上位锁机构部件磨损退化与功能退化竞争失效分析方法，属于飞机锁机构部件可靠性分析技术领域。本发明是为了解决现有飞机锁机构的失效分析方法中，需要对部件磨损退化和功能退化分别建模再考虑相关性，分析结果可靠性低的问题。它用非线性漂移布朗运动对部件磨损退化失效进行建模，并用代理模型建立各个磨损退化分部件与功能量之间的函数传递关系，以此寻找功能量的退化规律。FGM copula函数用来建立部件磨损退化量和功能退化量之间的联合概率密度函数，并基于此计算不同失效模式下的竞争失效概率和锁机构的整体可靠度。本发明用于计算飞机锁机构部件的可靠度。

本申请为申请号：201710421125.5、申请日2017年06月07日、发明名称“飞机锁机构部件磨损退化与功能退化竞争失效分析方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种飞机舱门上位锁机构部件磨损退化与功能退化竞争失效分析方法，属于飞机锁机构部件可靠性分析技术领域。

背景技术

飞机锁机构的可靠性水平直接影响飞机特定机构的工作状态，进而影响整机的飞行安全。由于磨损、腐蚀、老化等原因，工程机构在使用过程中通常存在着部件的磨损退化，即便是正常的工作环境，这些导致磨损的原因也无法避免。与此同时，机构在设计之初都有其特定的功能，机构功能是否可完成直接决定了机构的工作状态是否正常，而机构功能的完成又由机构部件共同决定，机构部件的磨损退化同时也会引发机构功能的退化。对于一个确定的机构而言，机构功能量是机构各个部件的函数，该函数由机构的传递关系和机构组成特性共同决定，且机构部件的磨损退化量和功能量的退化是相关的，如何正确建立退化模型并正确描述这种相关性是准确分析机构退化竞争失效的基础。

现有的有关竞争退化的论文主要针对处于外界冲击失效和自身退化失效情形下的系统进行建模，外界冲击失效以遵循特定速率的泊松过程描述，退化过程则通常使用退化路径模型或随机过程来描述。对于相关性的随机变量，基本的方法是建立变量的联合概率分布函数，而由于建立联合概率分布函数存在的计算量的困难，更常使用的是利用copula函数建立描述两个随机变量之间的相关性，并据此建立联合概率分布函数以进行可靠性分析计算。

目前针对飞机锁机构的失效分析方法中，对处于部件磨损退化和功能退化下的飞机锁机构进行可靠度分析的时候，需要对两种失效模式分别建模并考虑相关性。

发明内容

本发明目的是为了解决现有飞机锁机构的失效分析方法中，需要对部件磨损退化和功能退化分别建模再考虑相关性，分析结果可靠性低的问题，提供了一种飞机锁机构部件磨损退化与功能退化竞争失效分析方法。

本发明所述飞机锁机构部件磨损退化与功能退化竞争失效分析方法，它包括以下步骤：

步骤一：根据飞机锁机构，定义功能量，再确定影响功能量实现的部件，并在部件中确定所有磨损退化分部件；

步骤二：利用非线性漂移布朗运动对每个磨损退化分部件建立退化模型，确定不同时间点各个磨损退化分部件的随机特性；

步骤三：引入代理模型，建立各个磨损退化分部件的随机特性与锁机构功能量之间的传递关系，进而得到锁机构功能量的随机分布特性；

步骤四：通过FGM Copula函数建立所有磨损退化分部件的磨损退化量分布与锁机构功能量的随机分布之间的联合分布函数；

步骤五：根据联合分布函数分别计算考虑竞争情况下的不同失效模式的竞争失效概率，并计算得到锁机构的整体可靠度。

本发明的优点：本发明涉及飞机锁机构失效分析和可靠性计算，特别是锁机构处在部件磨损退化失效以及锁机构功能失效两种失效模式下，且两种失效模式是相互竞争关系。