飞机结构安全寿命分析：试验与服役数据融合方法

"试验与服役数据融合的飞机结构安全寿命分析 (2015年)" 本文主要探讨了在飞机结构安全寿命分析中如何处理样本容量不足的问题。在航空领域，飞机结构的安全性和寿命评估至关重要，而实际操作中由于各种原因，如高昂的试验成本和有限的服役数据，往往导致可用样本数量有限。文章提出了一个创新的方法，通过融合试验数据和服役使用数据来增强样本容量，从而提高分析的准确性和可靠性。 首先，文章指出飞机结构的疲劳寿命可能服从对数正态分布或威布尔分布，这两种分布是工程领域常用的描述疲劳寿命的统计模型。考虑到结构的分散性和载荷的分散性，文章引入等损伤原理，将服役飞机的实际飞行小时数转换成与特定试验载荷谱相对应的等效飞行小时数。这种方法旨在确保在不同条件下的疲劳损伤可以进行有效的比较和合并。 接着，文章采用随机右截尾情形下的极大似然估计方法来估计疲劳寿命分布函数的参数。这是一种统计学上的方法，用于在数据不完整（如飞机因故障提前退役，导致部分数据缺失）的情况下，估计未知参数的最佳方式。通过这种方法，可以更精确地确定飞机结构的疲劳寿命分布，进而进行安全寿命分析。 案例分析部分，文章以飞机结构疲劳寿命服从对数正态分布为例，展示了如何应用上述理论进行实际计算。结果表明，在相同的可靠度和置信水平下，利用融合试验和服役数据的方法能够显著增加样本的有效性，改善分析的精度，这对于预测飞机结构的剩余使用寿命和制定维护策略具有重大意义。 此外，文章还强调了国家自然科学基金资助项目(51475470)的支持，以及作者团队在飞机结构强度可靠性研究方面的专业背景。文章的结论是，通过试验数据与服役数据的融合，可以有效地解决飞机结构安全寿命分析中的样本容量不足问题，提升分析的准确性和工程决策的科学性。 这篇论文提供了处理飞机结构安全寿命分析中数据不足问题的一种新途径，对于航空工程领域的研究人员和实践者具有重要的参考价值。通过这种方法，可以更好地理解飞机结构的疲劳行为，确保飞行安全，并优化维护计划。