本書主要針對航空發(fā)動機關(guān)鍵件失效機理與風(fēng)險評估方法進行了研究，本書共9章，主要內(nèi)容包括：航空發(fā)動機關(guān)鍵件的確定方法、航空發(fā)動機關(guān)鍵件典型失效模式和影響因素分析、航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性指標分析、航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全壽命確定方法、基于設(shè)計階段的發(fā)動機關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)風(fēng)險評估、基于使用階段動機關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)風(fēng)險評估、關(guān)鍵件安全性對材料、制造工藝和試驗影響與要求分析、航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性評估與驗證數(shù)據(jù)需求分析以及航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性評估與驗證數(shù)據(jù)庫架構(gòu)設(shè)計等。
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(1) 1995-9至1998-6, 南京航空航天大學(xué), 飛機設(shè)計, 博士
(2) 1989-9至1992-4, 南京理工大學(xué), 機械學(xué), 碩士
(3) 1982-9至1986-6, 河南理工大學(xué), 礦山機械, 學(xué)士孫有朝教授，博士，博士生導(dǎo)師。江蘇省“青藍工程”省級優(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)計劃，國家973計劃大飛機項目專家。長期從事航空器可靠性與安全性工程、航空器適航驗證與審定技術(shù)、大型飛機安全性設(shè)計與驗證技術(shù)、航空器人機工效設(shè)計與評估技術(shù)、航空安全與風(fēng)險評估技術(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)、科研與型號項目技術(shù)攻關(guān)工作。近年來，主持國家自然科學(xué)基金項目、國防基礎(chǔ)科研計劃重點項目、國防技術(shù)基礎(chǔ)、工信部民機專項、兩機重大專項、裝備預(yù)研、中國民航局科技計劃以及某總裝型號研制、某四代機型號研制、大飛機型號研制、大型航空發(fā)動機型號研制專項等100余項課題的基礎(chǔ)研究與技術(shù)攻關(guān)工作。獲省部級科技進步獎7項，在國內(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)/申請國家發(fā)明專利50余項，軟件著作權(quán)登記10余項。飛機可靠性、安全性與適航技術(shù)在飛機駕駛艙人機交互、適航驗證與審定、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)境下民用飛機飛行員關(guān)鍵點檢測方法[J]. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報, 2024.
2.吳紅蘭, 劉豪, 孫有朝. 基于視覺Transformer飛行員姿態(tài)估計[J]. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報, 2024.
3.毛浩英, 孫有朝, 李龍彪, 等. 基于改進DRSN的航空發(fā)動機故障風(fēng)險預(yù)警模型[J]. 航空動力學(xué)報, 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)動機排氣溫度裕度及剩余壽命計算方法研究. 航空動力學(xué)報, 2020, 35(11): 2456-2464.
5.張永進, 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)工程理論與實踐, 2019, 39(5): 1326-1339.
6.李元斌, 孫有朝, 李龍彪. 改進熵權(quán)逼近理想解排序法的航空發(fā)動機限壽件模糊風(fēng)險評估. 中國機械工程, 2018, 29 (10): 1135-1140
等等中國人類工效學(xué)學(xué)會理事、生物力學(xué)專業(yè)委員會委員，中國民用航空維修協(xié)會名譽會員、中國航空學(xué)會民用飛機運行支持技術(shù)分會委員，中國電子學(xué)會智能人機交互專家委員會委員。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 航空發(fā)動機關(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)動機關(guān)鍵件定義與判定 8
1.3.1 航空發(fā)動機關(guān)鍵件定義 8
1.3.2 航空發(fā)動機關(guān)鍵件異同 11
1.4 航空發(fā)動機關(guān)鍵件判定流程與準則 13
1.4.1 民用航空發(fā)動機關(guān)鍵件判定流程與準則 13
1.4.2 軍用航空發(fā)動機關(guān)鍵件判定流程與準則 20
1.4.3 典型軍民用航空發(fā)動機關(guān)鍵件 22
1.4.4 航空發(fā)動機關(guān)鍵件判定應(yīng)用案例 33
1.5 小結(jié) 41
第2章 航空發(fā)動機關(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)動機關(guān)鍵件典型故障案例分析 43
2.2.1 渦輪盤低循環(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)動機第八級壓氣機盤及葉片失效分析 56
2.2.5 圖-154M飛機航空發(fā)動機非包容性爆裂事故分析 58
2.2.6 波音707飛機燃油總管故障分析 62
2.2.7 WJ5A航空發(fā)動機一級渦輪葉片斷裂事件分析 66
2.2.8 ALF502R-5航空發(fā)動機空中停車事件分析 68
2.2.9 某型航空發(fā)動機非包容爆裂事件原因分析 70
2.3 軍用航空發(fā)動機關(guān)鍵件典型故障案例分析 77
2.3.1 軍用航空發(fā)動機典型故障 77
2.3.2 軍用航空發(fā)動機典型故障的原因 85
2.4 航空發(fā)動機關(guān)鍵件典型失效模式和機理分析 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)動機關(guān)鍵件安全性指標分析 89
3.1 引言 89
3.2 航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性指標 89
3.3 軍用航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性指標分析 90
3.3.1 軍用航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性一級指標 90
3.3.2 軍用航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性二級指標 95
3.4 民用航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性指標分析 98
3.4.1 民用航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性一級指標 98
3.4.2 民用航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性二級指標 101
3.5 小結(jié) 106
第4章 航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全壽命預(yù)測方法 107
4.1 引言 107
4.2 航空發(fā)動機關(guān)鍵件壽命預(yù)測與驗證要求 108
4.3 航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測方法 112
4.3.1 基于名義應(yīng)力的疲勞壽命預(yù)測方法 112
4.3.2 基于局部應(yīng)力-應(yīng)變的疲勞壽命預(yù)測方法 113
4.3.3 基于場強法的疲勞壽命預(yù)測法 113
4.4 航空發(fā)動機壓氣機輪盤壽命預(yù)測案例分析 118
4.4.1 基于應(yīng)力場強的壽命分析 120
4.4.2 名義應(yīng)力法壽命分析 120
4.4.3 壽命結(jié)果對比分析 122
4.5 小結(jié) 122
第5章 航空發(fā)動機關(guān)鍵件設(shè)計階段風(fēng)險評估方法 123
5.1 引言 123
5.2 基于損傷容限的關(guān)鍵件概率風(fēng)險評估模型 123
5.3 基于剩余強度的關(guān)鍵件概率風(fēng)險評估模型參數(shù)分布 131
5.4 基于損傷容限的關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)風(fēng)險評估流程 132
5.5 航空發(fā)動機關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)損傷檢測方法 133
5.5.1 關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)損傷檢測方法 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)險評估案例 135
5.6.1 渦輪盤概率損傷容限風(fēng)險影響因素 135
5.6.2 渦輪盤概率損傷容限風(fēng)險評估流程 136
5.6.3 案例分析 139
5.7 小結(jié) 145
第6章 航空發(fā)動機關(guān)鍵件運營階段風(fēng)險評估方法 146
6.1 引言 146
6.2 基于統(tǒng)計分析的航空發(fā)動機關(guān)鍵件風(fēng)險評估方法 146
6.2.1 基于統(tǒng)計分析的關(guān)鍵件風(fēng)險評估流程 146
6.2.2 基于統(tǒng)計分析的關(guān)鍵件風(fēng)險評估模型 149
6.2.3 案例分析 157
6.3 基于故障后果的航空發(fā)動機關(guān)鍵件風(fēng)險評估方法 160
6.3.1 基于故障后果的關(guān)鍵件風(fēng)險評估流程 160
6.3.2 基于故障后果的關(guān)鍵件風(fēng)險評估模型 162
6.3.3 案例分析 167
6.4 小結(jié) 174
第7章 材料、制造工藝和試驗對航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性的影響 175
7.1 引言 175
7.2 缺陷和工藝對航空發(fā)動機安全性的影響 175
7.3 航空發(fā)動機材料設(shè)計與驗證的安全性要求 177
7.4 航空發(fā)動機制造工藝的安全性要求 181
7.4.1 航空發(fā)動機制造工藝適航要求 181
7.4.2 航空發(fā)動機制造工藝適航符合性分析 184
7.5 缺陷數(shù)據(jù)分布特點與缺陷數(shù)據(jù)累積方法 190
7.5.1 缺陷數(shù)據(jù)分布的特點 190
7.5.2 典型缺陷類型 191
7.5.3 國外缺陷數(shù)據(jù)分布的累積方法 191
7.5.4 國內(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)動機關(guān)鍵件制造工藝的安全性要求 203
7.6.1 關(guān)鍵件制造工藝分級方法 204
7.6.2 關(guān)鍵件含缺陷鍛造過程仿真分析 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 209
7.7 航空發(fā)動機關(guān)鍵件試驗的安全性要求 211
7.7.1 航空發(fā)動機關(guān)鍵件適航相關(guān)試驗項目與類別 211
7.7.2 航空發(fā)動機關(guān)鍵件適航符合性試驗驗證方法 212
7.8 小結(jié) 213
第8章 航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性評估與驗證數(shù)據(jù)需求分析 215
8.1 引言 215
8.2 航空發(fā)動機性能參數(shù) 215
8.2.1 渦槳航空發(fā)動機性能參數(shù) 216
8.2.2 渦扇航空發(fā)動機性能參數(shù) 219
8.2.3 渦軸航空發(fā)動機性能參數(shù) 223
8.3 航空發(fā)動機關(guān)鍵件故障數(shù)據(jù) 226
8.3.1 航空發(fā)動機故障范圍 226
8.3.2 航空發(fā)動機關(guān)鍵件功能失效狀態(tài)數(shù)據(jù) 227
8.3.3 航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性設(shè)計標準和指標數(shù)據(jù) 228
8.4 航空發(fā)動機關(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)計壽命數(shù)據(jù) 231
8.4.3 運行監(jiān)測數(shù)據(jù) 232
8.4.4 基礎(chǔ)故障數(shù)據(jù) 234
8.5 航空發(fā)動機關(guān)鍵件設(shè)計制造數(shù)據(jù) 238
8.5.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計數(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)險評估數(shù)據(jù) 246
8.5.6 壽命評估數(shù)據(jù) 252
8.6 航空發(fā)動機事故/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)險評估 273
8.6.5 糾正措施的制定和實施 276
8.7 小結(jié) 277
第9章 航空發(fā)動機關(guān)鍵件安全性評估與驗證數(shù)據(jù)庫架構(gòu)設(shè)計 278
9.1 引言 278
9.2 數(shù)據(jù)庫總體架構(gòu) 278
9.3 數(shù)據(jù)庫模式結(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)動機關(guān)鍵件數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu) 281
9.4 數(shù)據(jù)庫表 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)樹分類 303
9.6.1 文件樹 303
9.6.2 ATA章節(jié)表 303
9.6.3 航空公司數(shù)據(jù)樹 305
9.7 數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)流程設(shè)計 305
9.7.1 航空發(fā)動機數(shù)據(jù)庫用戶定位 305
9.7.2 系統(tǒng)總體業(yè)務(wù)流程分析 305
9.7.3 系統(tǒng)前臺業(yè)務(wù)流程分析 307
9.7.4 系統(tǒng)后臺業(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)庫功能模塊設(shè)計 311
9.9.1 航空發(fā)動機安全性數(shù)據(jù)庫功能總體設(shè)計 312
9.9.2 航空發(fā)動機安全性數(shù)據(jù)庫功能模塊接口關(guān)系 314
9.9.3 航空發(fā)動機安全性數(shù)據(jù)庫功能模塊初步設(shè)計 315
9.10 航空發(fā)動機安全性數(shù)據(jù)庫各模塊與業(yè)務(wù)流程關(guān)系 332
9.11 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實例 335
9.11.1 管理員數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實例 335
9.11.2 普通用戶數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實例 335
9.12 小結(jié) 343
參考文獻 345
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