腐蚀条件下基于残差修正的飞机结构寿命灰色马氏链预测

张春晓^1,2，石晓磊²

1. 中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室2. 中国民航大学理学院

摘 要：针对在役飞机结构腐蚀检修数据样本量小且随机波动性大的特点,首先基于灰色理论建立遭受腐蚀损伤的飞机结构使用寿命预测模型。其次为提高模型预测精度,引入马氏链转移方程对残差进行修正,得到飞机结构腐蚀寿命的灰色马氏链预测模型。最后对收集的某航空公司经典机型机队11架飞机后货舱隔框结构的腐蚀检修数据进行算例分析。预测结果表明:这类隔框结构在机龄约为15a时达到2级腐蚀状态,使用寿命相应终止。按结构维修手册要求需对其进行更换,经过残差修正的灰色马氏链预测值与实际值的平均相对误差为0.44%,明显低于未修正的灰色预测平均相对误差1.64%,达到工程问题的预测精度要求,而且预测结果与民航飞机结构腐蚀维修经验基本吻合,说明所建模型可用于腐蚀条件下的在役飞机结构寿命预测。

关键词：腐蚀;飞机结构;残差修正;灰色马氏链;寿命预测;