【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及民机载荷谱编制，特别涉及一种基于贝叶斯算法的民机突风载荷谱编制方法。
技术介绍
1、现有飞机实测谱编制一般采用样机外场飞行实测得到的数据进行编谱，若在机群批次少的情况下，得到的载荷数据样本数量不足以包络飞机实际使用情况下所遇到的所有载荷。
2、阎楚良提出了针对军用飞机的实测谱编制方法，但该方法有最小实测起落次数要求，民用飞机普遍采用twist谱法编制载荷谱，采用以往实测突风数据绘制的突风载荷累积超越数曲线，但飞机的实际使用情况与设计使用情况不同，实际使用中经历的载荷环境与以往飞机服役环境不同，造成载荷谱不完全适用，需要对飞机实际载荷工况进行实测，并根据实测载荷数据编制实测谱，但由于民机更考虑经济性，同样存在实测数据偏少的情况，但由于民机载荷谱来源主要为突风载荷，分散性较大，合理的编谱需要大量数据，否则不足以包络载荷分散性的情况。因此如何根据少量本机数据结合历史参考载荷数据编制高可靠性要求且能够体现本机载荷特征的载荷谱成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术需要大量实测数据的缺点，本文提出了一种基于贝叶斯算法的民机突风载荷谱编制方法以解决该问题，分别对参考突风数据的突风速度累积超越数曲线族和实测本机突风过载时间历程得到突风速度累积超越数曲线进行分散性分析，并将参考突风数据与实测本机载荷数据进行数据融合，综合考虑了本机突风载荷数据和参考突风数据的特点和特征。该方法要求的本机实测样本少，编制的民机突风载荷谱可靠性高，能够体现本机载荷特征，且充分
2、本专利技术提供的一种基于贝叶斯算法的民机突风载荷谱编制方法，包括：
3、分别对本机突风增量过载累积超越数曲线族和参考数据突风增量过载累积超越数曲线族统计分析得到本机曲线族分布参数和参考数据曲线族分布参数；
4、基于贝叶斯算法对所述本机曲线族分布参数和参考数据曲线族分布参数进行融合计算得到突风过载累计超越数分布参数；
5、基于所述突风过载累计超越数分布参数对实测数据的超越数进行拟合得到各任务段下的过载累积超越数曲线；
6、对所述各任务段下的过载累积超越数曲线编制民机突风载荷谱。
7、可选地，基于本机实测数据得到本机突风增量过载累积超越数曲线族，获得本机突风增量过载累积超越数曲线族的过程包括：
8、确定飞机飞行的典型任务剖面及任务剖面下各任务段；
9、基于所述典型任务剖面得到本机实测的载荷-时间历程；
10、对所述载荷-时间历程进行识别和分离得到各任务段的实测增量过载-时间历程；
11、对所述实测增量过载进行标准化处理得到修正后的过载值；
12、采用2s准则分离所述修正后的过载值中的机动载荷和突风载荷；
13、筛选所述突风载荷的正峰值和负谷值，并合并相同幅值的峰值和谷值对应的累积超越数得到每个任务段的本机增量过载累积超越数数据对；
14、对每个任务段的本机增量过载累积超越数数据对进行对数方程拟合得到本机突风增量过载累积超越数曲线族。
15、可选地，基于参考突风数据得到参考数据突风增量过载累积超越数曲线族，该过程包括：
16、将历史突风过载数据按飞行高度合并得到参考突风数据；
17、基于所述参考突风数据得到突风速度累积超越数曲线族；
18、基于本机结构响应特点将所述突风速度累积超越数曲线族转换为参考数据突风增量过载累积超越数曲线族。
19、可选地，将所述突风速度累积超越数曲线族转换为参考数据突风增量过载累积超越数曲线族的过程中包括突风速度和突风载荷系数增量的转换，其中，突风速度和突风载荷系数增量的转换关系为：
20、
21、式中，δn为突风载荷系数增量；r为机翼与机身的垂直突风响应参数，单位为：s/m；ude为突风速度，单位为：m/s；ρ0为海平面空气密度，单位为：kg/s；cnα为升力线斜率，单位为：1/rad；ve为当量空速，单位为：m/s；g/s为翼载，单位为：n/m2；kw为离散突风减缓因子；μg为飞机质量参数；g为重力加速度，单位为：m/s2；为机翼平均几何弦长，单位为：m；ρh为所在高度空气密度，单位为：kg/m3。
22、可选地，获取本机曲线族分布参数和参考数据曲线族分布参数的过程包括：
23、将突风增量过载累积超越数曲线进行离散化得到若干数据对；其中所述突风增量过载累积超越数曲线包括本机突风增量过载累积超越数曲线和参考数据突风增量过载累积超越数曲线；
24、基于增量过载级差对所述数据对计算超越数得到超越数数据对；其中，所述超越数服从对数正态分布；
25、采用秩统计方法统计超越数的分布参数；其中所述分布参数包括本机曲线族分布参数和参考数据曲线族分布参数。
26、可选地，基于贝叶斯算法融和所述分布参数得到突风过载累计超越数分布参数的过程包括：
27、获取所述参考数据曲线族分布参数、本机实测超越数样本和本机曲线族分布参数；
28、基于贝叶斯公式得到后验分布；
29、基于所述参考数据曲线族分布参数得到真实分布参数的联合先验分布；
30、基于所述本机实测超越数样本计算边缘分布；
31、将所述真实分布参数的联合先验分布和所述边缘分布代入所述后验分布中并得到最大后验估计；
32、根据所述最大后验估计分别对真实分布参数进行求导为零得到方程组；
33、基于所述方程组得到突风过载累计超越数分布参数。
34、可选地，基于所述突风过载累计超越数分布参数计算可靠度为50％的累积超越数；
35、对每个任务段各级载荷下可靠度为50％的累积超越数进行拟合，得到各任务段下的过载累积超越数曲线；
36、其中，拟合公式为：
37、δny＝ailgn+bi
38、式中，δny为增量过载，n为累积超越数，ai和bi为线性方程拟合参数。
39、可选地，民机突风载荷谱编制的过程包括：
40、将连续的各任务段下的过载累积超越数曲线进行离散处理得到若干段载荷谱曲线；
41、基于所述载荷谱曲线计算对应的当量载荷；
42、基于所述当量载荷得到当量载荷循环次数；
43、基于所述当量载荷和当量载荷循环次数编制民机突风载荷谱。
44、可选地，所述当量载荷的计算公式为：
45、所述当量载荷循环次数的计算公式为：
46、式中，s为材料s-n曲线斜度参数。
47、本专利技术具有如下技术效果：
48、本专利技术编制民机突风过载谱要求的本机实测样本少，编制的民机突风载荷谱可靠性和代表性高，能够体现本机载荷特征，且参考了以往突风实测数据，充分包络民机突风载荷的分散性，流程合理简洁，具备可行性。
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1.一种基于贝叶斯算法的民机突风载荷谱编制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于贝叶斯算法的民机突风载荷谱编制方法，其特征在于，基于本机实测数据得到本机突风增量过载累积超越数曲线族，获得本机突风增量过载累积超越数曲线族的过程包括：
3.根据权利要求2所述的基于贝叶斯算法的民机突风载荷谱编制方法，其特征在于，基于参考突风数据得到参考数据突风增量过载累积超越数曲线族，该过程包括：
4.根据权利要求3所述的基于贝叶斯算法的民机突风载荷谱编制方法，其特征在于，将所述突风速度累积超越数曲线族转换为参考数据突风增量过载累积超越数曲线族的过程中包括突风速度和突风载荷系数增量的转换，其中，突风速度和突风载荷系数增量的转换关系为：
5.根据权利要求4所述的基于贝叶斯算法的民机突风载荷谱编制方法，其特征在于，获取本机曲线族分布参数和参考数据曲线族分布参数的过程包括：
6.根据权利要求5所述的基于贝叶斯算法的民机突风载荷谱编制方法，其特征在于，基于贝叶斯算法融和所述分布参数得到突风过载累计超越数分布参数的过程包括：
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