一种提高基于不完全数据飞机结构可靠性分析精度的方法

摘要

本发明提供一种提高基于不完全数据飞机结构可靠性分析精度的方法，对传统方法确定安全寿命的精度与基于不完全数据的飞机结构可靠性分析方法确定安全寿命的精度进行比较，确定精度修正系数k以及最少试件数n，使利用基于不完全数据飞机结构可靠性分析方法确定安全寿命的精度与传统方法确定安全寿命的精度相同。本发明解决了基于不完全数据飞机结构可靠性分析方法的精度问题，对飞机结构进行可靠性分析时，确保基于不完全数据飞机结构可靠性分析方法的可信度与传统安全寿命确定方法的可信度基本相同。

主权项

一种提高基于不完全数据飞机结构可靠性分析精度的方法，包括以下步骤：步骤1：传统飞机结构安全寿命分析方法的精度分析确定飞机结构寿命母体的安全寿命Np；根据失效数据确定安全寿命估计值Np′；确定Np′个数n₁，Np′小于Np的个数m₁，计算存活率P₁：$P_1=\frac{m_1}{n_1}$可用存活率P₁表示采用传统方法确定飞机结构安全寿命的精度；步骤2：基于不完全数据飞机结构可靠性分析方法的精度分析根据基于不完全数据的飞机结构可靠性分析方法确定安全寿命Np_d″；确定Np_d″个数n₁，Np_d″小于Np的个数m₂，计算存活率P₂：$P_2=\frac{m_2}{n_2}$存活率P₂表示基于不完全数据飞机结构可靠性分析方法确定飞机结构安全寿命的精度；步骤3：确定精度修正系数κ步骤(1)：生成随机数随机产生j组服从对数正态分布/双参数威布尔分布的随机数，用来表示飞机结构的寿命特征，每组随机数的样本容量为l；j组随机数则代表有j组飞机结构失效试验数据，而每组随机数中的l个随机数代表每组有l个飞机结构失效试验数据；步骤(2)：确定每组随机数的Np、Np_d″和Np′①根据l个失效试验数据确定理论上的飞机结构寿命母体安全寿命Np；②随机抽取r个试验数据作为部分失效试验数据，看作为飞机结构疲劳/耐久性试验结果，利用传统方法估计确定飞机结构安全寿命值Np′；③将②中的样本失效数据作为不完全数据中的失效数据，无失效数据为传统安全寿命Np′，根据基于不完全数据的飞机结构可靠性分析方法估计确定飞机结构安全寿命值Np_d″；步骤(3)：确定每组随机数的P_i，1和P_i，2根据第i组数据确定Np′的个数n_i，1：$n_{i,1}=C_l^r$统计Np′小于等于Np的个数m_i，1，确定Np′的存活率P_i，1：$P_{i,1}=\frac{m_{i,1}}{n_{i,1}}$根据第i组数据确定Np_d″的个数n_i，2：$n_{i,2}=C_l^r$统计Np_d″小于等于Np的个数m_i，2，确定Np_d″的存活率P_i，2：$P_{i,2}=\frac{m_{i,2}}{n_{i,2}}$根据上述方法确定每组随机数的P_i，1和P_i，2，其中1≤i≤j；步骤(4)：确定精度修正系数k对第i组数据个Np_d″都同除以一个精度修正系数k_i进行修正，统计修正后的Np_d″小于等于Np的个数，确定P_i，2，使修正后的P_i，2与P_i，1相同；确定每组数据Np_d″的精度修正系数k_i；对j组数据Np_d″的精度修正系数k_i取平均值可作为Np_d″的精度修正系数k：$k=\frac{\underset{i=1}{\overset{l}{\Sigma }}{k}_i}{j}$步骤4：基于不完全数据飞机结构可靠性分析方法的飞机结构安全寿命的修正利用步骤3中确定的精度修正系数k对步骤2中的飞机结构安全寿命值Np_d″进行修正；对机结构安全寿命Np_d″除以精度修正系数k就可以得到修正后的安全寿命值Np_d″；步骤5：确定最少试件个数根据极大似然估计得到的作为子样平均值对数疲劳寿命标准差σ₀作为子样标准差s，计算变异系数确定最少试件数n；步骤6：验证精度修正系数k及最少试件数n根据试验数据与随机数确定飞机结构寿命母体的安全寿命Np、安全寿命Np′以及安全寿命Np_d″；利用精度修正系数k对飞机结构安全寿命Np_d″进行修正，Np′的存活率P₁和修正后Np_d″的存活率P₂；比较P₁与P₂的大小，当P₁与P₂基本上相同时，说明上述所确定的精度修正系数k及最少试件数n的可行性。