考虑颤振效应的超大型集装箱船极限强度

砰击颤振会威胁船体的总纵强度,本文先依据海况对响应贡献率最大的原则确定计算海况,然后计算得到一艘超大型集装箱船的波浪载荷时历,并采用Weibull、Gumbel以及GEV(Generalized Extreme Value distribution)分布拟合得到载荷短期极值沿船长的分布且校核了目标船的极限强度。本文通过短期极值Weibull、Gumbel分布拟合的结果与载荷的规范计算结果对比,发现有必要在考虑砰击颤振效应下利用波浪载荷直接预报结果校核目标船结构强度。     

考虑颤振效应的超大型集装箱船极限强度

砰击颤振会威胁船体的总纵强度。依据海况对响应贡献率最大的原则确定计算海况,而后计算得出某超大型集装箱船的波浪载荷时历,并采用Weibull、Gumbel及GEV分布拟合得到载荷短期极值沿船长的分布且校核目标船的极限强度。将短期极值Weibull、Gumbel分布拟合的结果与载荷的规范计算结果进行对比,研究表明,有必要在考虑砰击颤振效应的工况下,利用波浪载荷直接预报结果校核目标船的结构强度,为后续研究提供参考。     

杭州湾中部波浪统计分布

利用杭州湾中部一年实测波浪资料,分析了实测波高分布、波周期分布和波高周期联合分布。基于双参数威布尔分布模式,采用最小二乘法拟合得出波高分布和波周期分布模式,并与其他理论分布模式作了比较。结果表明:(1)双参数威布尔分布对杭州湾中部实测波高分布的拟合效果好于Gluhovski分布,而且该模式在实测波周期分布上的拟合效果也相对优于孙孚分布和侯一筠分布,但威布尔分布在对大周期比区域的预测值偏小,而其他两者分布则偏大。(2)实测联合分布与孙孚理论的联合分布有所不同。(3)威布尔分布的拟合系数与相关波参数的关系较为复杂,其中周期分布的威布尔系数与谱宽度有较好的相关性,由此可改进威布尔分布的拟合效果。(4)偏东向的流速对波高分布和波周期分布存在微弱的影响。     

疲劳寿命数据处理中威布尔分布三参数的一种计算方法

在符合威布尔分布的疲劳寿命数据处理中，采取通用的威布尔概率纸作图法，凭目力试凑，难以逼真地确定其分布函数的三个参数。本文按作图法顺序，将数据在计算机上应用最小二乘法拟合，可以迅速而准确地得出威布尔分布的参数值。     

内河船舶可靠性分析中的波浪弯矩统计与极值分布

以内河A级航区波浪散布图与波浪谱为环境参数,基于三维势流水动力程序对43艘内河船舶进行波浪弯矩长期预报,获得样本船波浪弯矩长期Weibull概率分布的形状参数、尺度参数和10-8超越概率的预报值。将波浪弯矩预报值与静水弯矩进行对比,根据Turkstra载荷组合规则,确定船体梁总纵强度可靠性分析中的载荷组合形式。在此基础上采用序列统计法对波浪弯矩极值分布进行分析,极值分布近似服从Gumbel分布,即I型极值分布。     

南海北部海洋平台环境参数嵌套逻辑分布估计

海洋平台环境参数的单因素设计标准无法反映真实海况,文章针对该缺点提出了基于最大熵边缘的三维嵌套逻辑模型。该模型采用的最大熵边缘可以涵盖大多数设计线型,如Gumbel分布、Weibull分布、对数正态分布等;三维嵌套逻辑模型可以反映海洋环境参数的相关关系及变量的不对称性。总结并提出了三种海洋环境条件设计标准,即单因素统计方法、条件概率分布设计法和联合环境条件设计法。利用南海涠洲岛后报的年极值风速及对应有效波高、平均周期数据,对三维模型和海洋平台环境条件联合设计标准进行了实例验证。结果表明,三维模型对数据拟合良好,联合设计标准更符合实际。     

最小二乘支持向量机在船舶交通流特征分析中的应用研究

船舶交通流分布特征的研究可为船舶通航安全管理与航道规划设计提供基础性依据,而从离散的船舶交通流数据中拟合出其分布函数是研究其分布特征的关键。本文把最小二乘支持向量机引入到船舶交通流数据拟合中,代替传统的最小二乘法解决离散数据拟合问题。构建了基于最小二乘支持向量机的离散数据拟合模型,并对船舶交通流数据拟合进行了研究。结果表明,该方法在处理离散数据的回归拟舍时能获得较好的逼近曲线,且预测结果也具有一定的参考价值。     

基于双截尾-GPD分布的船舶溢油损失分布拟合研究

以全国船舶溢油事故损失数据为样本,针对船舶溢油损失数据的主体部分和厚尾部分分段建模,并将双截尾-GPD分布引入船舶溢油损失序列的分布拟合中,对船舶溢油损失序列的分布特征进行研究。实证研究发现,船舶溢油损失数据不服从正态分布,具有"尖峰、厚尾"的特性;分段拟合则进一步提高了损失分布的拟合准确性。     

熵分布原理与白龙尾站设计波高估计

为了得到更加客观的设计参数,寻找适应性更广的线型、选取更加合理的参数估计方法是水文极值要素频率分析的重要研究课题.将最大熵分布用于极值序列的统计分析,该分布有4个可调参数,适线分析更加灵活.以北海白龙尾海洋观测站16a极值波高记录为例,采用最大熵分布进行统计分析,并与冈贝尔、皮尔逊Ⅲ型,对数正态、威布尔分布的拟合结果进行比较,给出了白龙尾站设计波高参数,供海洋工程设计作为参考.     

鱼雷总体故障分布模型探讨

本文应用引入平均秩次修正后的假设检验方法，采用某型鱼雷的实航试验数据对鱼雷总体故障的分布模型进行了拟合检验，指出当鱼雷故障主要为功能性故障时，指数分布模型已不适用，提出了一种新的分布模型并加以讨论。     

基于管道振动实验的涡激升力频谱分析

通过对管道振动试验数据的分析,选用威布尔分布的概率密度函数进行拟合,得到涡激升力的频谱表达式。通过管道振动的频响函数得到管道的振动位移的频谱图形,并与实测数据进行对比,结果表明：计算值与实验值吻合较好,中心频率基本相等,幅值稍有偏差。     

屏蔽泵故障数据处理与分析

分析屏蔽泵的主要故障模式,对现场数据进行适当处理,得到适于可靠性分析的故障数据.对故障数据进行经验可靠性分析、指数分布拟合、威布尔分布拟合及对数正态分布拟合,检验、比较拟合结果,得出威布尔分布是描述屏蔽泵电机绕组绝缘低故障的最佳分布,给出屏蔽泵的维修管理建议.     

斜压作用对河口落潮水流剖面的影响

在咸淡水混合的河口由于水体密度在空间不均匀分布,水流受到斜压影响,其流速分布经常会偏离传统的对数分布。而常用的密度流分布基于常涡黏系数假定,无法用于瞬时流速剖面的拟合。基于水动力方程,得出考虑斜压影响下的湍流切应力分布,分析发现在斜压影响下的湍流切应力呈抛物线分布。在此基础上应用Prandtl混合长理论,提出考虑河口斜压影响的落潮水流流速剖面。通过比较数值模拟结果与实测资料,发现本文公式能很好地校正斜压引起流速剖面对于传统对数分布的偏差,提高拟合精度,得到更趋于合理的拟合参数。     

最小二乘法在管道声学测量中的应用研究

最小二乘法是传统的最优化设计方法之一。在一维传播的管道声学测量中，通过对多点测量数据的处理可定量求出入射声场和反射声场，并进一步得到声学材料的声学参数和管道的声阻抗。通过在声学管道内布置多个测点，采用最小二乘法就能有效地降低单个测点测量值的偶然误差，同时直观地反映出管道内声场的分布情况。但运用最小二乘法重建管内声场时，协方差矩阵Q的最小特征值λmin对于矩阵奇异性的影响是十分敏感的。为此，文中提出了测点等间隔分布的最佳配置方案，并对测点位置的选取提出了建议，对于测点固定布置但不等间距的管道测量系统，通过微量变化试件表面至第一测点距离的方法，可相对加密同一帧驻波范围内测点的分布，从而极大地提高系统的测量精度。     

允许越浪条件下海堤越浪量可靠度分析*

基于可靠度理论,进行了允许越浪条件下海堤越浪量的可靠度分析,建立了允许越浪条件下海堤越浪量的极限状态方程。以青岛某斜坡式海堤为例,将有效波高和谱峰周期作为基本随机变量进行越浪量可靠度分析。首先对有效波高和谱峰周期进行Log-normal、Gumbel分布拟合,根据拟合结果,二者均采用Log-normal分布,然后采用Monte Carlo模拟计算了该海堤越浪量的可靠性指标。计算结果表明:进行允许越浪条件下海堤越浪量的可靠度分析是可行的,并且海堤越浪量的可靠性指标概率意义明确,比允许越浪量标准更合理。     

船用冷凝器冷却管的腐蚀剩余寿命预测方法研究

针对船用冷凝器的主要失效模式-冷却管点蚀穿孔,用Gumbel分布拟合冷凝器冷却管最大腐蚀深度的概率分布,用长磨合期磨损速度公式拟合呈指数衰减形式的冷却管腐蚀速度,通过对最早泄漏时间预测值时刻的可靠度赋值,得到满足期望可靠度的最大腐蚀深度估计值及腐蚀剩余寿命.基于积累的腐蚀数据和船用冷凝器剖管分析报告,进行了实例计算.该方法是对腐蚀数据统计分析理论及腐蚀寿命预测理论的合理补充,且在确定设备检修时间及报废时间方面具有一定的应用价值.     

船舶建模新方法研究

根据舰船横向运动的水动力模型，讨论了将水动力模型化为一个仅随舰船的航向、航速变化，而与频率无关的控制模型的几种方法，运用微分方程最小二乘拟合法产生了船舶的控制模型，并对其幅相特性、能控能观性及稳定性加以验证，从而证明了该模型的合理性。     

红外无损检测的缺陷识别与定位系统的开发

有缺陷和无缺陷管道表面的热阻和发射率不同，表面温度分布将出现异常，根据这一现象可实施红外无损检测。红外热像存在着背景热噪声、边缘模糊、成像质量低、缺陷尺寸一般很小等特点。传统检测方法对人员及经验依赖性强，漏检和误检的可能性大，缺陷定位更加困难。采用傅立叶变换、功率谱分析、多项式拟合、最小二乘法拟合、中值滤波等方法研究了缺陷热影响区温度分布数据的数字信号分析和处理。基于LabVIEW开发了红外无损检测缺陷识别与定位系统。     

波浪载荷长期分布的简易估算法

论述船体结构上波浪引起应力长期分布的简易估算方法。以线性响应预估研究为基础，分析了假想波浪状态的统计特性和波浪引起载荷长期分布三者间的关系。阐明最大波浪引起载荷长期分布下超越概率达10^-8左右，其参数大小决定于具有短期波浪引起分布参数最大值的最恶劣短期波浪状态。最恶劣波浪状态，其物理意义是当振幅响应算子和波谱二者最大峰值共用同样频率时，在振幅响应算子和波谱之间存在广义上的谐振。因此，振幅响应算子的最大峰值和频率成为最恶劣波浪状态和最恶劣短期分布参数的关键因素。通过使用振幅响应算子的最大峰值和频率，推出了船体结构上波浪引起应力长期分布的一个简易估算方法。这种方法已被应用于210000 DWT散装货船的长期分布数值估算中。     

超定量系列波浪重现期值研究

首先建立波浪超定量概率模型,提出超定量抽样分组原则以保证数据独立性,通过检验可知该原则下波浪超定量系列能较好地拟合GP分布;提出根据年平均出现频次、是否服从Possion分布和拟合GP情况综合分析判断,寻找合理阈值的方法;分别用GP分布和相应的复合极值分布分析超定量系列,并比较传统的P-III分布,分析可知,采用GP分布和P-GP(Poisson-GP)复合分布计算超定量系列所得的重现期值基本一致,且P-III曲线所得结果接近。