[發明專利]一種用于飛機部件易損性排序的方法

有效

• 申請號: 201410352457.9
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104156507B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 裴揚;李可君;宋筆鋒
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 陳星

1.一種用于飛機部件易損性排序的方法，其特征在于包括以下步驟:

步驟1.建立飛機三維模型，確定機體坐標系、基準點，從點到線到面建立模型；還原真實的部件重疊遮擋關系，結構與系統布局，以及氣動外形；

步驟2.定義攻擊方向，為了模擬戰場環境，需模擬攻擊飛機的射擊線,根據建立的三維模型及所處的坐標系，通過方位角、俯仰角定義攻擊方向,即射擊線的攻擊方向,同時，在飛機模型上生成網格，設置射擊線網格的尺寸參數包括網格長w和網格寬h；

步驟3.設置部件屬性，對建立的飛機模型各部件進行易損性參數定義，包括材料類型，損耗殺傷和任務放棄殺傷致命性標識，殺傷模式，殺傷概率函數及方向概率函數的修正；

步驟4.設置威脅屬性，飛機屬性設置后，要對威脅物進行參數設置，威脅模型包括威脅物的形狀參數、材料參數、交匯參數,形狀參數包括威脅物的形狀、特征長、特征寬、特征厚,材料參數包括威脅物的材料強度、彈性模量、體積模量,交匯參數包括威脅物質量、速度、飛機飛行高度,射擊方向按照步驟2定義的攻擊方向進一步定義及選取,威脅物指非爆穿透物，包括射彈、彈丸非爆威脅；

步驟5.完成威脅屬性的設置并進行射擊線的模擬處理，具體實施步驟如下:

(1)生成射擊線；將一長為w，寬為h的平面網格，平鋪在飛機及部件四邊形有限元投影模型上，在平面網格的每個單元內隨機產生1條射擊線，共產生N條射擊線，通過由射擊線1到射擊線N對飛機表面進行掃描來獲得易損性計算所需的幾何描述數據；

(2)生成射擊線預處理數據；射擊線預處理數據包括射擊線穿過部件的名稱、射擊線穿過部件的順序、射擊線穿過每個部件的入射點和出射點坐標、射擊線穿過部件的個數；

(3)射擊線的交匯；計算威脅撞擊各種部件材料靶板后的實際彈道及運動狀態變化，將每次撞擊材料靶板后的碎片運動狀態參數進行確定，為下一次撞擊提供輸入，當威脅的速度或質量衰減為零,或射擊線與飛機部件面元無交點時，停止該射擊線的幾何描述計算；

步驟6.殺傷樹設置，在獲得射擊線數據后，確定飛機的各個部件是否被殺傷，需設置各部件之間的余度或非余度關系，即定義模型中各個系統，結構部件和人員的殺傷關系,包括設置殺傷等級，插入頂事件，逐級添加子系統，設置子系統的ID號，名稱和每一層系統間的事件關系:與門、或門、表決門，最后進行最小割集計算通過正確性檢驗；

步驟7.易損性計算，利用飛機易損性定量計算軟件系統，計算飛機和各部件的暴露面積，計算各部件的易損面積，計算全機的等效單一易損面積；對于有余度有重疊的復雜飛機模型，利用基于Monte-Carlo模擬的等效單一易損面積的通用數值計算得到導致飛機殺傷的期望打擊數目E(Z)，進而求得飛機等效單一易損面積A_VE，最后，得到各攻擊方向各殺傷等級下進行射擊線穿過的部件及全機的幾何描述數據；顯示結果分別為:部件代碼Code，威脅打擊部件時，部件殺傷概率部件易損面積部件暴露面積威脅打擊飛機時，部件殺傷概率威脅打擊飛機時，飛機的殺傷概率P_K/H,飛機易損面積A_V,飛機暴露面積A_P；

步驟8.易損性重要度計算，通過對可靠性領域中的Birnbaum重要度、關鍵重要度、FV重要度、RRW重要度、RAW重要度準則進行修正，得到部件易損性重要度的算法，計算所需數據均可由上述步驟7易損性計算得出，最后進行各部件易損性的分析和對比，給出不同準則下部件易損性的排序。