一种基于试验及服役使用数据融合的飞机结构安全寿命确定方法

摘要

本发明公开了一种基于试验及服役使用数据融合的飞机结构安全寿命确定方法，发明内容包括同型飞机不同载荷谱下试验疲劳寿命数据及服役使用疲劳寿命数据服从对数正态分布时机群安全寿命确定方法和同型飞机在同一试验载荷谱下的机群安全寿命确定方法。同型飞机不同载荷谱下试验疲劳寿命数据及服役使用疲劳寿命数据服从对数正态分布时机群安全寿命确定方法包括以下步骤：获取飞机结构随机右截尾疲劳寿命数据；计算飞机结构疲劳寿命分布函数参数；计算飞机机群疲劳寿命分散系数与安全寿命。同型飞机在同一试验载荷谱下的机群安全寿命确定方法包括以下步骤：计算服役飞机结构疲劳损伤值及当量飞行小时或起落次数；获取飞机结构随机右截尾疲劳寿命数据；计算飞机结构疲劳寿命分布函数参数；计算飞机机群疲劳分散系数与安全寿命。

主权项

一种基于试验及服役使用数据融合的飞机结构安全寿命确定方法，其特征在于，所述基于试验及服役使用数据融合的飞机结构安全寿命确定方法包括同型飞机不同载荷谱下试验疲劳寿命数据及服役使用疲劳寿命数据服从对数正态分布时机群安全寿命确定方法，步骤为：步骤1，获取飞机结构随机右截尾疲劳寿命数据：同型飞机不同载荷谱下试验疲劳寿命数据及服役使用疲劳寿命数据服从对数正态分布时，认为综合考虑结构和载荷谱分散性而导致的飞机结构疲劳寿命也用对数正态分布描述，所以用不同载荷谱下试验飞机疲劳寿命数据与服役使用飞机疲劳寿命数据取对数后直接得到飞机结构随机右截尾疲劳寿命数据；步骤2，计算飞机结构疲劳寿命分布函数参数：随机右截尾情形下的对数正态分布似然函数和对数正态分布参数的极大似然估计；所述随机右截尾情形下的对数正态分布似然函数计算具体步骤为：设寿命X的分布函数为F(x，θ)(θ∈Θ)，密度函数为f(x，θ)，Θ是R中的非空开集，从分布函数为F(x，θ)的母体中，随机抽取n个个体，进行寿命试验；对于每个个体，观测寿命是X_i(i＝1，…，n)，相应地有个截尾时间Y_i(i＝1，…，n)，对第i个个体得到的观测值X_i^Y_i取最小值，令t_i＝X_i^Y_i，δ_i＝I(X_i＜Y_i)，这样就可以得到数据(t_i，δ_i)(i＝1，…，n)，δ_i＝1表示t_i是试验失效数据，δ_i＝0表示t_i是无失效数据；则数据(t₁，δ₁)，…，(t_n，δ_n)的似然函数为：设飞机的疲劳寿命N服从对数正态分布，则可记为1gN＝X～N(μ，σ²)分布函数和密度函数分别为：X_i(i＝1，…，r)为疲劳失效寿命，X_i(i＝r+1，…，n)为疲劳无失效寿命；则似然函数为：步骤3，计算飞机机群疲劳寿命分散系数与安全寿命：假设服役飞机数量为n架，疲劳试验飞机为1架，对数疲劳寿命标准差σ是通过对大量疲劳试验数据统计结果给出的，可认为是已知的；将步骤1得到的随机右截尾疲劳寿命数据代入公式：利用上式估算得对数疲劳寿命数学期望μ的估计值即具有50％可靠度的机群飞机结构疲劳寿命估计值[N₅₀}为将σ与样本容量n+1代入公式计算机群疲劳寿命分散系数L_f，再根据飞机结构安全寿命计算公式计算一定可靠度与置信水平下的飞机结构安全寿命N_p，γ。