极端振动环境下直升机电连接器接触损伤耦合机理与间歇故障诊断技术

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61403408
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0301.控制理论与技术
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

The helicopter electronic connectors are the key assemblies for flight safety in the extreme vibration environment, intermittent faults often emerge in the electronic connectors of the helicopter, and they are mostly RTOKs in the following checking. These intermittent faults can’t be easily detected and isolated, and usually result in mission broken. They are also a major security risk in the helicopter flight. Aiming at the problem, this project starts from the view of analyzing the intermittent fault internal inducements(contact damage) and external inducements(extreme vibration) of the electronic connectors, and deeply analyzes the dynamics characteristics on contact damage of the electronic connector in the extreme vibration environment based on contact damage and multi-states intermittent contact model. The project also explores the inherent relationship between the life time of extreme vibration stress and the damage of electronic connector, and takes researches on the internal damage tracking theory and method of electronic connectors based on the analysis of the vibration time stress. Finally, an innovation method is proposed on the traditional fault diagnosis method of mechanical component, which is on the basis of fault signs. The innovation method uses a coupled correlation analysis method by combining the internal damage states of the electronic connectors, the external vibration stress mutation and the intermittent fault symptoms, and based on the dynamics characteristic on contact damage of the electronic connector and the intermittent faults particular characteristics including discrete nonlinear, random state and transient transfer, the intermittent fault diagnosis method of the electronic connectors based on the perturbation analysis theory in phase space is studied.
直升机电连接器是直升机安全飞行的核心关键部件之一。在极端振动环境下,直升机电连接器间歇性故障频发,直接造成任务的中断,而事后检查多表现为重测合格,故障无法查找与诊断隔离,是直升机飞行的重大安全隐患。本项目针对该问题,从直升机电连接器间歇故障的主要内因(接触损伤)和外因(极端振动环境应力)综合分析的角度,建立直升机电连接器的接触损伤-多态非连续接触动力学模型,分析极端振动环境下直升机电连接器接触损伤时的动力学特性,研究直升机电连接器内部接触损伤跟踪的理论和方法。在此基础上,革新传统以故障征兆为主要依据的故障诊断方法,将电连接器当前内部接触损伤状态、外部极端振动环境应力及间歇故障征兆进行耦合关联分析,并依据电连接器接触损伤时的动力学特性及其间歇故障离散非线性、状态随机/瞬时转移的独有特点,研究基于相空间摄动分析的电连接器间歇故障诊断与识别方法。

结项摘要

直升机电连接器是直升机安全飞行的核心关键部件之一。在极端振动环境下,直升机电连接器间歇性故障频发,直接造成任务的中断,而事后检查多表现为重测合格,故障无法查找与诊断隔离,是直升机飞行的重大安全隐患。本项目针对该问题,深入研究了极端环境下直升机电连接件随机损伤与间歇故障耦合机理及其诊断技术,具体研究内容包括:.(1)极端振动环境下直升机电连接件接触损伤机理.首先对间歇故障的行为特征与统计指标进行分析,建立了基于CSPN的间歇故障描述模型,并基于该模型对间歇故障的参数进行分析。在此基础上,对电连接件的静态接触电阻、动态接触电阻形成过程进行分析,并针对不同型号、不同损伤状态的电连接件开展了振动应力试验,对振动环境中电连接件的动态特性进行了综合分析,得出了电连接件接触电阻与振动环境关联关系的一系列规律。.(2)基于振动应力历程分析的电连接件接触损伤跟踪模型.从电连接件接触损伤的直接诱因——外部振动环境应力时间历程分析的角度出发,首先分析了振动应力时间历程引发电连接件接触损伤的演化过程,从根源上明确振动应力历程与电连接件接触损伤的内在关系。在此基础上,建立了基于GSPN的电连接件接触损伤宏观跟踪模型,可实现对直升机电连接件内部接触损伤的跟踪计算。.(3)电连接件接触损伤—外部振动应力突变—间歇故障征兆耦合关联模型 .从电连接件间歇故障的主要内因(接触损伤)和外因(振动环境应力)综合分析的角度,深入分析了极端振动环境应力与电连接件接触损伤的内在关联关系,建立基于隐马尔科夫模型(HMM)与神经网络(ANN)相结合的电连接件接触损伤—外部振动应力突变—间歇故障征兆耦合关联模型。.(4)基于插入损耗增益分析(ILI)的电连接器间歇故障诊断方法.首先对信号在连接件互联线中的传输特性进行了分析,并对电连接件单端测试的故障特征进行了分析,在此基础上,根据信号接收的噪声容限和连接器在传输路径中的传输特性,确定接触电阻的故障阈值。然后根据接触电阻的故障阈值确定ILI的故障阈值,提出了基于插入损耗增益分析(ILI)的电连接器间歇故障诊断方法。.(5)直升机航向姿态系统电连接件间歇故障案例验证.综合项目各项研究内容和技术成果,将项目研究的技术和方法集成到直升机航向姿态系统自诊断系统中,对直升机航向姿态系统关键部件地平仪开展了极端振动环境应力试验,以检验项目研究技术方法的有效性。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(1)
INTERMITTENT FAULT'S PARAMETER FRAMEWORK AND STOCHASTIC PETRI NET BASED FORMALIZATION MODEL
间歇性故障参数框架及基于随机Petri网的形式化模型
  • DOI:
    10.17531/ein.2016.2.8
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Maintenance and Reliability
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Shen Qinmu;Qiu Jing;Liu Guanjun;Lv Kehong
  • 通讯作者:
    Lv Kehong
Impact of Electrical Contact Resistance on the High-Speed Transmission and On-Line Diagnosis of Electrical Connector Intermittent Faults
电接触电阻对高速传输的影响及电连接器间歇性故障的在线诊断
  • DOI:
    10.1109/access.2017.2679223
  • 发表时间:
    2017-03
  • 期刊:
    IEEE ACCESS
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Shen Qinmu;Lv Kehong;Liu Guanjun;Qiu Jing
  • 通讯作者:
    Qiu Jing
A Markov Chain-Based Testability Growth Model With a Cost-Benefit Function
具有成本效益函数的基于马尔可夫链的可测试性增长模型
  • DOI:
    10.1109/tsmc.2015.2437837
  • 发表时间:
    2016-04
  • 期刊:
    Ieee Transactions ON Systems Man Cybernetics-Systems
  • 影响因子:
    8.7
  • 作者:
    Liu, Guanjun;Qiu, Jing;Lv, Kehong;Li, Tianmei
  • 通讯作者:
    Li, Tianmei

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其他文献

电子设备故障预测与健康管理技术发展新动态
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    航空学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吕克洪;程先哲;李华康;张勇;邱静;刘冠军
  • 通讯作者:
    刘冠军
正交试验下基于FMMESA和GRA的环境应力-故障关联分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    仪器仪表学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张勇;邱静;刘冠军;吕克洪;Zhang Yong,Qiu Jing,Liu Guanjun,Lv Kehong(Laborato
  • 通讯作者:
    Zhang Yong,Qiu Jing,Liu Guanjun,Lv Kehong(Laborato

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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