基于协同智能移动Kriging的襟翼偏角可靠性分析

作者：刘磊; 腾达; 冯蕴雯

来源：西北工业大学学报, 2023, 41(02): 253-263.

• 民机
• 襟翼偏角
• 可靠性分析
• 基于协同智能移动Kriging方法
• QAR

为了有效开展民机襟翼偏角可靠性监测，结合快速存取记录器(quick access recorder, QAR)数据，基于Kriging模型，引入分解协调策略、平衡器优化(equilibrium optimizer, EO)算法和移动最小二乘(moving least square, MLS),提出了一种基于协同智能移动Kriging(collaborative intelligent moving Kriging, CIMK)方法。其中，分解协调策略用于处理襟翼左右偏角之间的关系，MLS用于选取有效建模样本并实现Kriging模型待定系数求解，EO算法用于确定MLS最优的紧支撑域半径。针对襟翼左右不对称进行故障原因分析，明确QAR数据中影响襟翼偏角的主要特征参数；结合相关影响参数的QAR数据，运用CIMK实现民机襟翼偏角模型(极限状态函数)的构建；基于构建的CIMK模型，通过Monte Carlo抽样方法进行民机襟翼偏角可靠性及影响性分析；以某型国产民机襟翼偏角为例，对所提出的方法进行可行性分析。研究结果表明：当襟翼偏角为告警许用值3°时，可靠度为0.450 2,影响襟翼偏角的因素重要程度依次为马赫数、左攻角、右攻角等。与RSM、Kriging、SVM和BP-ANN方法对比发现：在建模特性方面，所提方法平均绝对误差精度相对提高了53.02%,51.43%,49.03%和44.04%,平均相对误差精度相对提高了68.36%,66.76%,64.41%和62.64%;建模效率相对于Kriging、SVM和BP-ANN分别提高了50.62%,26.35%和43.01%;在仿真性能方面，当仿真次数为103次时，分析精度分别提高了8.82%,7.25%,6.22%和3.98%。

• 出版日期2023
• 单位航空工业第一飞机设计研究院; 西北工业大学