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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:劉紹鈞
研究生(外文):Shao-ChunLiu
論文名稱:運用層級分析法(AHP)探討航空發動機TFE731渦輪級間溫度異常之肇因與改善
論文名稱(外文):The Study and Improvement of Interstage Temperature Anomaly Using the Analytical Hierarchical Process (AHP) for TFE731 Turbine Engine
指導教授:蕭飛賓
指導教授(外文):Fei-Bin Hsiao
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:工學院工程管理碩士在職專班
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:渦輪級間溫度魚骨圖故障樹分析層級分析程序法
外文關鍵詞:Interstage Turbine TemperatureFishbone DiagramFault Tree AnalysisAnalytic Hierarchy Process
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本論文乃藉由一風扇渦輪發動機之渦輪級間溫度(Interstage Turbine Temperature, ITT)異常為案例,作為發想並探討其肇生故障之各個相關因子的發生機率,且認為事件的發生,並非只是單一現象造成。本文於一連串複雜的系統中,將故障發生時的異常現象逐一蒐整並作層級分類,然後以魚骨圖,做初步因果分析,再串接各元件相關連結性作為考量,將魚骨圖轉換為特性要因系統圖,配合系統的運作以佐證列舉之可能肇因,再利用故障樹分析(Fault Tree Analysis , FTA)之樹狀結構找出各因子間造成事件發生的互動關係。然而,所列舉的各項因子對於故障之發生機率並非皆相同。

為了瞭解各項因子肇致故障發生頻率之高低,本文採用層級分析程序法(Analytic Hierarchy Process, AHP),藉由樹狀圖將故障肇因一一層級化,透過訪談相關專家之意見,共同評估各項因子之相對比重,再以Expert Choice軟體計算各因子之權重,所得各因子之權重即為對於故障發生的相對機率,進而提供決策者相關依據及因應對策,尤其針對其中共佔總權重高達六成之五項因子,更須加以防範、注意以提昇改善之效益。

This thesis is aimed to study the Interstage Turbine Temperature (ITT) anomaly of a turbine fan engine TFE731, and to explore the probability of each relevant factor that causes failure or malfunction during engine operations. It is believed that the occurrence of each failure event is not always from one single phenomenon. In this paper, many of the anomalistic phenomena are collected and gradually classified by its level from a chain of complex system. The fishbone diagram is made for the preliminary causal analysis and then converted into the characteristic system figure for the consideration to link each relevant component. With systematic operation, the characteristic system figure proofs the possible cause list. Finally, the tree structure from Fault Tree Analysis (FTA) finds out the interaction of each factor causing each event. However, the probability of each factor to each failure is not all the same.

In order to understand the frequency that various factors cause failures, the method of Analytic Hierarchy Process (AHP) is used in this thesis. Gradually leveling the failure factors by tree figure and interviewing the experts of relevant field helps evaluate the relative weight of various factors. Then, the weights come out from the software of Expert Choice are right the relative probability of failure occurrence, which provides the relative basis and countermeasure to the decision maker. The 5 factors that rate over 60% among the total weights shall be especially prevented and cautioned for the good of improvement.
摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 IV
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 IX
符號說明 XI
第一章 緒論 1
第一節 研究背景 1
第二節 研究動機 7
第三節 研究目的 8
第四節 研究流程 8
第二章 文獻探討 10
第一爺 文獻回顧 10
第二節 發動機修護制度介紹 15
第三節 修護階層與流程介紹 16
第四節 修護工作執行之依據 18
第五節 修護紀錄之保存 20
第三章 研究方法介紹 22
第一節 分析工具與應用範圍 22
第二節 故障樹分析法(FTA)之意義及應用 25
第三節 層級分析法(AHP)之意義及應用 28
一、層級分析法之演進 29
二、層級分析法之流程 30
第四章 案例探討與問卷分析 37
第一節 研究對象 37
一、發動機基本介紹 38
二、發動機各站位介紹 43
三、發動機系統介紹 44
第二節 飛危ITT故障碼 45
一、飛危案例-1及故障描述 46
二、飛危案例-2及故障描述 47
第三節 故障肇因探討與彙整 48
第四節 故障肇因FTA分析 50
第五節 AHP問卷設計、發展、統計與分析 54
一、問卷設計 54
二、問卷發展 55
三、問卷結果分析 64
第六節 改善對策 66
第五章 結論 68
第一節 研究結論 68
第二節 研究限制 69
第三節 建議 70
參考文獻 73
附錄一 問卷調查表 77
附錄二 TFE731-2-2L發動機高壓渦輪噴嘴面積選配困難問題 90
附錄三 A4&A5之匹配值建議對照表 100
附錄四 Recommendation for HP turbine blades 101
附錄五 衝擊放氣瓣之檢查 103
附錄六 ITT操作限制建議表 104
附錄七 原廠Honeywell建議裝用A4之新構型 106
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[40]http://wwwreno.nrc-cnrc.gc.ca/eng/services/iar/condition-monitoring.html (Date:2012/03/01)
[41]http://www.ncconsult.de/services.html# (Date:2012/03/01)
[42]http://www.turbomet.com/gallery1_root_cause.htm (Date:2012/03/01)
[43]USC 2J-TFE731-2-1 (Light maintenance manual / LMM)
USC 2J-TFE731-2-3 (High maintenance manual / HMM)
USC 2J-TFE731-4 (Illustrated parts catalog / IPC)
USC 2J-TFE731-SB (Service bulletin)
USC 32A-TFE731-4 (Illustrated tool and test equipment manual)
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[45]郭功儁,“基本噴射發動機,徐氏基金會出版,民國84年第12版。
[46]http://bbs.tiexue.net/post2_2610636_1.html (Date:2012/03/05)
[47]“「第四期高速氣動力與臨界飛行原理研習班」授課教材,國防大學中正理工學院,中華民國九十三年十一月。

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