(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210591161.7 (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 南京航空航天大 学 地址 210016 江苏省南京市江宁区将军大 道29号 (72)发明人 孙有朝　朱晓东　李龙彪　 (74)专利代理 机构 北京方圆嘉 禾知识产权代理 有限公司 1 1385 专利代理师 程华 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种航空发动机关键件的风险优先数确定 方法及系统 (57)摘要 本发明公开一种航空发动机关键件的风险 优先数确定方法及系统， 包 括： 利用FMECA确定关 键件对应的各故障模式的风险因子评价等级和 权重； 根据评价等级和权重， 确定各故障模式的 模糊风险优 先数； 根据模糊风险优 先数得到各故 障模式的风险优 先数； 在由所有故障模式组成的 复杂系统的故障树基础上进行最小割集分析， 得 到各故障模式的最小割集； 利用Copu la函数得到 最小割集的失效概率； 根据最小割集的失效概 率， 利用线性区间映射方法得到各 故障模式的故 障概率权重； 根据各故障模式的风险优先数和故 障概率权重， 得到待评估航空发动机关键件的风 险优先数。 本发 明能准确评估航空发动机关键件 的风险优先 数， 计算多故障模式。 权利要求书3页 说明书17页 附图3页 CN 115033985 A 2022.09.09 CN 115033985 A 1.一种航空发动机关键件的风险优先 数确定方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取待评估航空发动机关键件的历史故障数据； 根据所述历史故障数据， 确定所述待评估航空发动机关键件 对应的各故障模式； 利用FMECA确定各所述故障模式的风 险因子评价等级和风险因子评价等级权重； 所述 风险因子评价等级包括发生度评价等级、 严重度评价等级和探测度评价等级； 所述风险因 子评价等级权重包括发生度评价 等级权重、 严重度评价 等级权重和探测度评价 等级权重； 根据各所述故障模式的风险因子评价等级和风险因子评价等级权重， 确定各所述故障 模式的模糊风险优先 数； 根据各所述故障模式的模糊风险优先 数得到各所述故障模式的风险优先 数； 在由所有所述故障模式组成的复杂系统 的故障树基础上进行最小割集分析， 得到各所 述故障模式的最小割集； 利用Copula函数 得到各所述故障模式的最小割集的失效概 率； 根据各所述故障模式的最小割集的失效概率， 利用线性 区间映射方法得到各所述故障 模式的故障概 率权重； 根据各所述故障模式的风险优先数以及各所述故障模式的故障概率权重， 得到所述待 评估航空发动机关键件的风险优先 数。 2.根据权利要求1所述的航空发动机关键件的风险优先数确定方法， 其特征在于， 所述 根据各所述故障模式的模糊风险优先 数得到各所述故障模式的风险优先 数， 具体包括： 采用线性 规划模型确定各 所述故障模式的模糊风险优先 数的α 水平集； 利用质心法对各所述故障模式的模糊风险优先数的α水平集进行去模糊化， 得到各所 述故障模式的风险优先 数。 3.根据权利要求1所述的航空发动机关键件的风险优先数确定方法， 其特征在于， 所述 根据各所述 故障模式的风险因子评价等级和风险因子评价等级权重， 确定各所述 故障模式 的模糊风险优先 数， 具体包括： 利用公式 计 算 各 所述故障模式的模糊风险优先 数； 式中， i表示故障模式的序号， n表示故障模式的总 个数， FRPNi表示第i个故障模式的模 糊风险优先数， 表示第i个故障模式的发生度评价等级， 表示第i个故障模式的严重 度评价等级， 表示第i个故障模式 的探测度评价等级， 表示第i个故障模式 的发生度 评价等级权重， 表示第i个故障模式的严重度评价等级权重， 表示第i个故障模式的 探测度评价 等级权重。 4.根据权利要求1所述的航空发动机关键件的风险优先数确定方法， 其特征在于， 所述 根据各所述 故障模式的风险优先数以及各所述故障模式的故障概率权重， 得到所述待评估 航空发动机关键件的风险优先 数， 具体包括： 将各所述故障模式的风险优先数乘以各所述故障模式的风险优先数对应的所述故障权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115033985 A 2模式的故障概 率权重， 得到所述待评估航空发动机关键件的风险优先 数。 5.一种航空发动机关键件的风险优先 数确定系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 历史故障数据获取模块， 用于获取待评估航空发动机关键件的历史故障数据； 故障模式确定模块， 用于根据所述历史故障数据， 确定所述待评估航空发动机关键件 对应的各故障模式； 风险因子评价等级和权重确定模块， 用于利用FMECA确定各所述故障模式的风 险因子 评价等级和风险因子评价等级权重； 所述风险因子评价等级包括发生度评价等级、 严重度 评价等级和探测度评价等级； 所述风险因子评价等级权重包括发生度评价等级权重、 严重 度评价等级权重和探测度评价 等级权重； 模糊风险优先数确定模块， 用于根据 各所述故障模式的风险因子评价等级和风险因子 评价等级权重， 确定各 所述故障模式的模糊风险优先 数； 故障模式风险优先数得到模块， 用于根据 各所述故障模式的模糊风险优先数得到各所 述故障模式的风险优先 数； 最小割集分析模块， 用于在由所有所述故障模式组成的复杂系统 的故障树基础上进行 最小割集分析， 得到各 所述故障模式的最小割集； 失效概率得到模块， 用于利用Copula函数得到各所述故障模式的最小割集的失效概 率； 故障概率权重得到模块， 用于根据各所述故障模式的最小割集的失效概率， 利用线性 区间映射方法得到各 所述故障模式的故障概 率权重； 待评估关键件风险优先数得到模块， 用于根据各所述故障模式的风险优先数以及各所 述故障模式的故障概 率权重， 得到所述待评估航空发动机关键件的风险优先 数。 6.根据权利要求5所述的航空发动机关键件的风险优先数确定系统， 其特征在于， 所述 故障模式风险优先 数得到模块具体包括： α 水平集确定单元， 用于采用线性规划模型确定各所述故障模式的模糊风险优先数的α 水平集； 去模糊化单元， 用于利用质心法对各所述故障模式的模糊风险优先数的α水平集进行 去模糊化， 得到各 所述故障模式的风险优先 数。 7.根据权利要求5所述的航空发动机关键件的风险优先数确定系统， 其特征在于， 所述 模糊风险优先 数确定模块具体包括： 模糊风险优先 数计算单 元， 用于利用公式 计 算 各 所述故障模式的模糊风险优先 数； 式中， i表示故障模式的序号， n表示故障模式的总 个数， FRPNi表示第i个故障模式的模 糊风险优先数， 表示第i个故障模式的发生度评价等级， 表示第i个故障模式的严重 度评价等级， 表示第i个故障模式的探测度评价等级， 表示第i个故障模式的发生度 评价等级权重， 表示第i个故障模式的严重度评价等级权重， 表示第i个故障模式的权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115033985 A 3