محاسبه قابلیّت اطمینان موتورهای توربوفن در مرحله طراحی مفهومی با استفاده از تحلیل درخت خرابی

تحلیل های قابلیت اطمینان از بخش های اساسی روند طراحی و ساخت یک محصول می باشد. در اصل بایستی در هر مرحله از طراحی روند کار با اصول قابلیت اطمینان، ایمنی، بازاریابی و هزینه پایش شود. در این مقاله به تحلیل مولفه های اصلی یک موتور توربوفن نمونه در مرحله طراحی مفهومی از منظر قابلیت اطمینان پرداخته شده است. در ابتدا تاریخچه شکل گیری مفهوم قابلیت اطمینان و کاربرد آن در صنایع هوایی مورد بحث قرار گرفته است. سپس بعد از شرح مفاهیم اساسی قابلیت اطمینان به معرفی بخش های مختلف یک موتور توربوفن و کاربرد و اهمیت هریک پرداخته شده و مختصر توضیحی در مورد هر یک داده شده است. سناریوهای خرابی مختلفی در موتورهای توربوفن وجود دارد که مهم ترین آن ها مورد ارزیابی قرار گرفته و بر اساس آن با استفاده از روش درخت خرابی یک مدل قابلیت اطمینان برای موتور توربوفن نمونه بدست آورده شده است. در ادامه با استفاده از نرخ وقوع خرابی بخشهای مختلف موتورهای توربوفن در شرایط مختلف کاری میزان قابلیت اطمینان هر یک از بخشهای درخت خرابی موتور نمونه مشخص شده است. در نهایت با استفاده از توابع توزیع خرابی قسمتهای مختلف موتور های توربوفن یک تابع توزیع خرابی کلی برای موتور های توربوفن پیشنهاد شده است.

calculating the reliability of turbofan engines in the conceptual design using fault tree analysis

reliability analysis is one of the basic parts of the process of designing and manufacturing a product. in principle, it should be monitored at every stage of the design of the work process with the principles of reliability, safety, marketing and cost. in this article, the main components of a prototype turbofan engine have been analyzed in the conceptual design stage from the perspective of reliability. at first, the history of the formation of the concept of reliability and its application in the aviation industry have been discussed. then, after explaining the basic concepts of reliability, the introduction of different parts of a turbofan engine and the application and importance of each one is discussed and a brief explanation is given about each one. there are various failure scenarios in turbofan engines, the most important of which have been evaluated, and based on that, a reliability model for a sample turbofan engine has been obtained using the failure tree method. in the following, by using the failure rate of different parts of turbofan engines in different working conditions, the reliability level of each part of the failure tree of the sample engine has been determined. finally, by using the failure distribution functions of different parts of turbofan engines, a general failure distribution function for turbofan engines has been proposed.