本書(shū)主要針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件失效機(jī)理與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法進(jìn)行了研究，本書(shū)共9章，主要內(nèi)容包括：航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件的確定方法、航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件典型失效模式和影響因素分析、航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性指標(biāo)分析、航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全壽命確定方法、基于設(shè)計(jì)階段的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、基于使用階段動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、關(guān)鍵件安全性對(duì)材料、制造工藝和試驗(yàn)影響與要求分析、航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性評(píng)估與驗(yàn)證數(shù)據(jù)需求分析以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性評(píng)估與驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)設(shè)計(jì)等。
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(1) 1995-9至1998-6, 南京航空航天大學(xué), 飛機(jī)設(shè)計(jì), 博士
(2) 1989-9至1992-4, 南京理工大學(xué), 機(jī)械學(xué), 碩士
(3) 1982-9至1986-6, 河南理工大學(xué), 礦山機(jī)械, 學(xué)士孫有朝教授，博士，博士生導(dǎo)師。江蘇省“青藍(lán)工程”省級(jí)優(yōu)秀青年骨干教師，江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年科學(xué)技術(shù)帶頭人，入選江蘇省“六大人才高峰”培養(yǎng)計(jì)劃，國(guó)家973計(jì)劃大飛機(jī)項(xiàng)目專家。長(zhǎng)期從事航空器可靠性與安全性工程、航空器適航驗(yàn)證與審定技術(shù)、大型飛機(jī)安全性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證技術(shù)、航空器人機(jī)工效設(shè)計(jì)與評(píng)估技術(shù)、航空安全與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)、智能仿真與虛擬訓(xùn)練關(guān)鍵技術(shù)等領(lǐng)域的教學(xué)、科研與型號(hào)項(xiàng)目技術(shù)攻關(guān)工作。近年來(lái)，主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)防基礎(chǔ)科研計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)防技術(shù)基礎(chǔ)、工信部民機(jī)專項(xiàng)、兩機(jī)重大專項(xiàng)、裝備預(yù)研、中國(guó)民航局科技計(jì)劃以及某總裝型號(hào)研制、某四代機(jī)型號(hào)研制、大飛機(jī)型號(hào)研制、大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)研制專項(xiàng)等100余項(xiàng)課題的基礎(chǔ)研究與技術(shù)攻關(guān)工作。獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)7項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外重要刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文320余篇，出版著作10余部，授權(quán)/申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利50余項(xiàng)，軟件著作權(quán)登記10余項(xiàng)。飛機(jī)可靠性、安全性與適航技術(shù)在飛機(jī)駕駛艙人機(jī)交互、適航驗(yàn)證與審定、系統(tǒng)可靠性與安全性等相關(guān)領(lǐng)域，已發(fā)表學(xué)術(shù)論文320余篇，近年代表性論文：
1.劉豪, 孫有朝, 吳紅蘭, 等. 復(fù)雜光照環(huán)境下民用飛機(jī)飛行員關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)方法[J]. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào), 2024.
2.吳紅蘭, 劉豪, 孫有朝. 基于視覺(jué)Transformer飛行員姿態(tài)估計(jì)[J]. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào), 2024.
3.毛浩英, 孫有朝, 李龍彪, 等. 基于改進(jìn)DRSN的航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型[J]. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào), 2024, 39(2): 138-148.
4.杜方舟, 孫有朝, 郭媛媛, 王宗鵬. 基于數(shù)據(jù)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度裕度及剩余壽命計(jì)算方法研究. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào), 2020, 35(11): 2456-2464.
5.張永進(jìn), 孫有朝, 張燕軍, 孫超勇. 具有不可比狀態(tài)信息的可修MS-PMS可靠性分析[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐, 2019, 39(5): 1326-1339.
6.李元斌, 孫有朝, 李龍彪. 改進(jìn)熵權(quán)逼近理想解排序法的航空發(fā)動(dòng)機(jī)限壽件模糊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估. 中國(guó)機(jī)械工程, 2018, 29 (10): 1135-1140
等等中國(guó)人類工效學(xué)學(xué)會(huì)理事、生物力學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)民用航空維修協(xié)會(huì)名譽(yù)會(huì)員、中國(guó)航空學(xué)會(huì)民用飛機(jī)運(yùn)行支持技術(shù)分會(huì)委員，中國(guó)電子學(xué)會(huì)智能人機(jī)交互專家委員會(huì)委員。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件適航發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2.1 FAA關(guān)鍵件適航技術(shù)研究 1
1.2.2 EASA關(guān)鍵件適航技術(shù)研究 5
1.2.3 CAA關(guān)鍵件適航技術(shù)研究 6
1.2.4 CAAC關(guān)鍵件適航技術(shù)研究 7
1.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件定義與判定 8
1.3.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件定義 8
1.3.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件異同 11
1.4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件判定流程與準(zhǔn)則 13
1.4.1 民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件判定流程與準(zhǔn)則 13
1.4.2 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件判定流程與準(zhǔn)則 20
1.4.3 典型軍民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件 22
1.4.4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件判定應(yīng)用案例 33
1.5 小結(jié) 41
第2章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件典型失效模式和影響因素分析 43
2.1 引言 43
2.2 民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件典型故障案例分析 43
2.2.1 渦輪盤(pán)低循環(huán)疲勞失效分析 43
2.2.2 轉(zhuǎn)子葉片高循環(huán)疲勞失效分析 47
2.2.3 低壓渦輪導(dǎo)向葉片熱疲勞失效分析 50
2.2.4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)第八級(jí)壓氣機(jī)盤(pán)及葉片失效分析 56
2.2.5 圖-154M飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)非包容性爆裂事故分析 58
2.2.6 波音707飛機(jī)燃油總管故障分析 62
2.2.7 WJ5A航空發(fā)動(dòng)機(jī)一級(jí)渦輪葉片斷裂事件分析 66
2.2.8 ALF502R-5航空發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車事件分析 68
2.2.9 某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)非包容爆裂事件原因分析 70
2.3 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件典型故障案例分析 77
2.3.1 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)典型故障 77
2.3.2 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)典型故障的原因 85
2.4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件典型失效模式和機(jī)理分析 85
2.4.1 高循環(huán)疲勞 86
2.4.2 低循環(huán)疲勞 86
2.4.3 高溫蠕變 87
2.4.4 熱疲勞 87
2.5 小結(jié) 87
第3章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性指標(biāo)分析 89
3.1 引言 89
3.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性指標(biāo) 89
3.3 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性指標(biāo)分析 90
3.3.1 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性一級(jí)指標(biāo) 90
3.3.2 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性二級(jí)指標(biāo) 95
3.4 民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性指標(biāo)分析 98
3.4.1 民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性一級(jí)指標(biāo) 98
3.4.2 民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性二級(jí)指標(biāo) 101
3.5 小結(jié) 106
第4章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全壽命預(yù)測(cè)方法 107
4.1 引言 107
4.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件壽命預(yù)測(cè)與驗(yàn)證要求 108
4.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法 112
4.3.1 基于名義應(yīng)力的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法 112
4.3.2 基于局部應(yīng)力-應(yīng)變的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法 113
4.3.3 基于場(chǎng)強(qiáng)法的疲勞壽命預(yù)測(cè)法 113
4.4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)輪盤(pán)壽命預(yù)測(cè)案例分析 118
4.4.1 基于應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)的壽命分析 120
4.4.2 名義應(yīng)力法壽命分析 120
4.4.3 壽命結(jié)果對(duì)比分析 122
4.5 小結(jié) 122
第5章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 123
5.1 引言 123
5.2 基于損傷容限的關(guān)鍵件概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型 123
5.3 基于剩余強(qiáng)度的關(guān)鍵件概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型參數(shù)分布 131
5.4 基于損傷容限的關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程 132
5.5 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)方法 133
5.5.1 關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)方法 133
5.5.2 關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)裂紋檢查概率分布 134
5.6 基于損傷容限的典型關(guān)鍵件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估案例 135
5.6.1 渦輪盤(pán)概率損傷容限風(fēng)險(xiǎn)影響因素 135
5.6.2 渦輪盤(pán)概率損傷容限風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程 136
5.6.3 案例分析 139
5.7 小結(jié) 145
第6章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件運(yùn)營(yíng)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 146
6.1 引言 146
6.2 基于統(tǒng)計(jì)分析的航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 146
6.2.1 基于統(tǒng)計(jì)分析的關(guān)鍵件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程 146
6.2.2 基于統(tǒng)計(jì)分析的關(guān)鍵件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型 149
6.2.3 案例分析 157
6.3 基于故障后果的航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 160
6.3.1 基于故障后果的關(guān)鍵件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程 160
6.3.2 基于故障后果的關(guān)鍵件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型 162
6.3.3 案例分析 167
6.4 小結(jié) 174
第7章 材料、制造工藝和試驗(yàn)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性的影響 175
7.1 引言 175
7.2 缺陷和工藝對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全性的影響 175
7.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的安全性要求 177
7.4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝的安全性要求 181
7.4.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝適航要求 181
7.4.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝適航符合性分析 184
7.5 缺陷數(shù)據(jù)分布特點(diǎn)與缺陷數(shù)據(jù)累積方法 190
7.5.1 缺陷數(shù)據(jù)分布的特點(diǎn) 190
7.5.2 典型缺陷類型 191
7.5.3 國(guó)外缺陷數(shù)據(jù)分布的累積方法 191
7.5.4 國(guó)內(nèi)缺陷數(shù)據(jù)分布的累積方法 196
7.5.5 適航要求的滿足與等效 201
7.5.6 數(shù)據(jù)累積方法的局限性與誤差分析 202
7.6 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件制造工藝的安全性要求 203
7.6.1 關(guān)鍵件制造工藝分級(jí)方法 204
7.6.2 關(guān)鍵件含缺陷鍛造過(guò)程仿真分析 205
7.6.3 鍛造參數(shù)與缺陷尺寸代理關(guān)系的確定 206
7.6.4 關(guān)鍵件鍛造參數(shù)分級(jí) 209
7.7 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件試驗(yàn)的安全性要求 211
7.7.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件適航相關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目與類別 211
7.7.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件適航符合性試驗(yàn)驗(yàn)證方法 212
7.8 小結(jié) 213
第8章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性評(píng)估與驗(yàn)證數(shù)據(jù)需求分析 215
8.1 引言 215
8.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù) 215
8.2.1 渦槳航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù) 216
8.2.2 渦扇航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù) 219
8.2.3 渦軸航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù) 223
8.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件故障數(shù)據(jù) 226
8.3.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障范圍 226
8.3.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件功能失效狀態(tài)數(shù)據(jù) 227
8.3.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)數(shù)據(jù) 228
8.4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件故障采集數(shù)據(jù) 229
8.4.1 FMECA數(shù)據(jù) 229
8.4.2 設(shè)計(jì)壽命數(shù)據(jù) 231
8.4.3 運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 232
8.4.4 基礎(chǔ)故障數(shù)據(jù) 234
8.5 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件設(shè)計(jì)制造數(shù)據(jù) 238
8.5.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 239
8.5.2 材料特性數(shù)據(jù) 241
8.5.3 材料失效數(shù)據(jù) 243
8.5.4 可靠性和耐久性數(shù)據(jù) 245
8.5.5 概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù) 246
8.5.6 壽命評(píng)估數(shù)據(jù) 252
8.6 航空發(fā)動(dòng)機(jī)事故/故障數(shù)據(jù)的收集與分析流程 255
8.6.1 事故/故障數(shù)據(jù)收集 257
8.6.2 事件判定 271
8.6.3 事件篩選 272
8.6.4 不安全事件確定和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 273
8.6.5 糾正措施的制定和實(shí)施 276
8.7 小結(jié) 277
第9章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件安全性評(píng)估與驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)設(shè)計(jì) 278
9.1 引言 278
9.2 數(shù)據(jù)庫(kù)總體架構(gòu) 278
9.3 數(shù)據(jù)庫(kù)模式結(jié)構(gòu) 279
9.3.1 C/S 模式分析 280
9.3.2 B/S 模式分析 280
9.3.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵件數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) 281
9.4 數(shù)據(jù)庫(kù)表 281
9.4.1 系統(tǒng)管理表 282
9.4.2 文件管理表 283
9.5 數(shù)據(jù)的輸入輸出 293
9.5.1 系統(tǒng)管理輸入/輸出模塊 293
9.5.2 文件輸入/輸出模塊 294
9.6 數(shù)據(jù)樹(shù)分類 303
9.6.1 文件樹(shù) 303
9.6.2 ATA章節(jié)表 303
9.6.3 航空公司數(shù)據(jù)樹(shù) 305
9.7 數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì) 305
9.7.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶定位 305
9.7.2 系統(tǒng)總體業(yè)務(wù)流程分析 305
9.7.3 系統(tǒng)前臺(tái)業(yè)務(wù)流程分析 307
9.7.4 系統(tǒng)后臺(tái)業(yè)務(wù)流程分析 307
9.8 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流 309
9.9 數(shù)據(jù)庫(kù)功能模塊設(shè)計(jì) 311
9.9.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全性數(shù)據(jù)庫(kù)功能總體設(shè)計(jì) 312
9.9.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全性數(shù)據(jù)庫(kù)功能模塊接口關(guān)系 314
9.9.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全性數(shù)據(jù)庫(kù)功能模塊初步設(shè)計(jì) 315
9.10 航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全性數(shù)據(jù)庫(kù)各模塊與業(yè)務(wù)流程關(guān)系 332
9.11 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用實(shí)例 335
9.11.1 管理員數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用實(shí)例 335
9.11.2 普通用戶數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用實(shí)例 335
9.12 小結(jié) 343
參考文獻(xiàn) 345
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