环境温度对飞机导线失效影响的分析及计算

i环境温度对飞机导线失效影响的分析及计算摘要飞机导线是飞机电气线路互联系统的重要组成部分，它连接着飞机的各个位置的电力装置，一旦失效，将会导致整个飞机电路的运行受到影响。飞机导线的失效因素主要是由环境温度造成的。本文通过失效物理分析的方法分析环境温度对飞机导线失效的影响，并建立导线寿命分布模型。分析了飞机导线在温度作用下失效的阿伦尼斯方程的推导及相关参数的计算方法，并对加速寿命实验数据的分析方法进行了研究。根据加速寿命实验数据，利用matlab计算得到导线寿命模型相关参数，得到了导线失效率随着温度温度的升高而增大的关系。关键词：飞机导线，环境温度，寿命模型，失效率iiAnalysisandcalculationofplanewirefailurebytheeffectofenvironmentaltemperatureAbstractTheplaneconductorisanimportantpartofaircraftelectricalcircuit,powerdevice,thelocationofeachconnectingflightoncefailure,willcausetheentireaircraftcircuitoperationaffected.Failurefactorsofaircraftwireismainlycausedbytheenvironment.Throughthefailurephysicalanalysiseffectofenvironmentaltemperatureontheairplanecablefailure,andestablishthemodeloflifedistribution.ThecomputationmethodofparametersundertemperatureAllenniceequationanalysis,researchtheaccelerationlifetestdataanalysismethod.Accordingtotheacceleratedlifetestdata,calculationofrelatedparametersareobtainedbyusingMATLABwirelifemodel,relationshipbetweenwirefailurerateincreaseswithincreasingtemperaturewasobtained.Keywords:aircraftwiring;environmenttemperature;lifemodel;failurerateiii目录摘要.......................................................错误!未定义书签。Abstract......................................................错误!未定义书签。第一章引言.................................................................1第二章飞机导线故障...........................................................32.1飞机导线故障综述.......................................................32.2环境温度对飞机导线的影响...............................................62.2.1温度对导线的影响.................................................72.2.2湿度对导线的影响.................................................72.2.3冷热温度冲击对导线的影响.........................................7第三章导线失效率的计算方法研究...............................错误!未定义书签。3.1基于Bradley-Terry模型导线失效率计算方法...............错误!未定义书签。3.1.1导线可靠性数据模型...............................错误!未定义书签。3.1.2筛选专家评判结果.................................错误!未定义书签。3.1.3模型的修正.......................................错误!未定义书签。3.2基于阿伦尼斯模型导线失效率计算方法.....................................73.2.1阿伦尼斯模型数学推导.............................................73.2.2阿伦尼斯模型特点.................................................9第四章加速寿命试验...........................................................94.1产品寿命介绍..........................................................164.2加速寿命试验介绍及目的................................................174.2.1加速模型介绍....................................................174.2.2加速寿命试验的目的...............................................174.3加速寿命试验内容......................................................174.3.1温度加速........................................................184.3.2温湿度加速......................................................184.3.3温差加速........................................................184.3.4高温试验........................................................19iv4.3.5低温试验.........................................................194.3.6温度冲击........................................................194.3.7冷热冲击试验与温度循环试验的区别................................204.3.8应力循环冲击....................................................214.4飞机导线加速寿命试验..................................................22第五章导线失效寿命分布模型..................................................235.1寿命分布模型..........................................................105.2威布尔参数估计........................................................135.3阿伦尼斯方程参数的计算.................................错误!未定义书签。5.3.1形状参数和尺度参数...............................错误!未定义书签。5.3.2加速寿命方程.....................................错误!未定义书签。第六章总结与展望............................................................27参考文献.....................................................................29致谢.......................................................................301第一章引言1.1研究意义飞机导线是飞机电路的重要组成部分，作为飞机的神经系统，导线系统的重要作用之一是担负着电力、信号的输送和分配的任务。由于飞机结构的特点，导线的体积和重量受到限制，通常使用直径较小且绝缘层较薄的导线。在飞行过程中，导线常常遭受到化学污染、辐射、冷热、电、振动、摩擦、外力等因素的影响，其绝缘层非金属材料会出现磨损、腐蚀、老化等缺陷，金属材料也会受到腐蚀、氧化，最终导致电弧短路或者断路的故障，同时其电子设备内部电路特性也会随之退化。其设备和线路的抗振、防潮和防腐能力均有所下降，从而使电子系统线路故障有普遍和多发的特点，并且很难发现，造成供电中断的严重后果。飞机导线连接着飞机的各个位置的电力装置，所以一旦飞机导线失效，就会导致整个飞机电路的运行受到影响。飞机及其部件导线故障是现代民用飞机常见的故障。由于厂家装配不适当的原因或者随着机龄的增长，导线老化、腐蚀、磨损等原因，导线失效的故障发生比较频繁。由于导线故障有隐蔽性的特点，因此这类问题严重威胁了飞行安全，影响了航班的正常运作，同时也给航空公司造成了较大的经济损失。本文针对飞机导线的失效机理进行细致研究，针对老化机理和影响因素诸方面加以分析并采取相应措施以减少故障的发生。通过本文的研究，可以对航空公司及相关飞机导线生产公司一些技术上的参考，以减少一些经济损失。1.2影响导线失效的因素据统计，2002年，南方航深圳维修厂执管的10架A320飞机中，就出现过多次导线故障，如起动机导线束、P2/T2导线束和EEC导线束等故障，为此而安排飞机停场修理、更换导线达十多次，影响了该公司的正常航班运营。根据导线故障发生的规律和维修行业的运行特点，考虑到航空公司的成本、航班正常等因素，可以认为：对于新飞机和部件，故障发生率较高与制造和修理厂家的制造工艺和技术水平有关，属于航空公司不可控因素；机龄或使用时间较长的飞机和部件也因为一些自然的不可控因素，如长期的高温、污染、低压、高频振动等等，其故障发生率也同样处于一个较高的水平。飞机维修和工程人员要尽量降低导线故障对航空公司的影响，即尽快进入平稳区和尽量延长平稳区的时间。根据导线故障发生的规律，可以采取主动预防的方法，在导线故障发生2之前就将故障隐患进行纠正。首先，对于新飞机和部件进行反复而仔细地检查，尽早发现其中导线装配上的问题并采取正确的方法进行纠正来降低导线失效的概率。1.3内容安排本文对一下内容进行安排：1、介绍影响导线失效的因素；对环境温度影响下阿伦尼斯模型进行推导。2、对飞机导线失效的寿命分布模型进行研究。3、对环境温度下飞机导线加速寿命试验进行研究。4、对加速寿命试验得到的数据进行处理计算，得到环境温度与导线失效之间的关系。3第二章飞机导线故障2.1飞机导线故障综述线路故障在飞机电气系统故障中是较为常见的一种，其表现形式各有不同，有指示仪表不稳定，操控机械的不工作，信号不正常等。军用机和民用机的机龄超过10年之后，深埋在结构之中的总长可达几百千米的电线开始产生裂纹和磨损。