具有变工况工作特点的装备性能综合评估

对具有变工况工作特点装备的性能综合评估方法进行了研究,分析了传统的模糊和神经网络综合评估方法所存在的不足,提出了一种利用性能参数间的物理关系,以退化状态与基准状态的特性间的距离为指标,以不同工况下的工作概率为权重的综合评估方法;建立了变工况工作装备性能退化的综合模型;并通过实例分析说明了该综合模型在实际应用中的可行性,对装备的使用与维修决策具有指导意义.     

基于动态时间规整算法的复杂供输机构非平衡监测数据扩增方法

针对复杂供输机构非平衡监测数据导致性能退化数据不足的问题,提出一种基于时间序列数据扩增的供输机构性能退化程度评估方法.在滤波算法处理实测数据基础上,利用动态时间规整算法(DTW)扩增性能退化阶段运动加速度参数,并将扩增数据与理论计算值作比较.实装试验结果表明:本文所提方法能够有效解决供输机构监测数据不平衡的问题.     

基于Fluent软件的大流量液压锥阀流场的数值模拟

液压锥阀作为液压系统的主要控制部件,阀内流场直接影响阀的工作性能.本文采用基于有限体积法的CFD软件对液流在大流量液压锥阀内部的运动流场进行数值模拟,给出了锥阀内部流场的迹线、压力及速度分布图并分析了开口度及流量的影响,研究结果对工程中大流量液压锥阀的性能评估及结构进一步优化具有一定的理论指导意义.     

船用低噪声液压集成块优化设计与分析

液压集成块是集成式液压系统的关键元件之一,它的工作状态直接影响系统的整体性能.为了降低系统的工作噪声,提高船用液压集成块的能源利用率和工作舒适性等,针对现有液压集成块所存在的问题,利用CFD和CAE方法对其进行对比分析,并从机械系统动力学出发,设计了液压换向缓冲结构,通过对优化设计后的液压集成块的分析可知,对原有系统的...     

基于DCNN-BiLSTM的滚动轴承性能退化因子构建方法

针对如何从多维度特征中提取滚动轴承性能退化信息，构建性能退化因子的问题，提出一种基于DCNN-BiLSTM的混合输入网络。首先利用连续小波变换和24个典型时域频域特征计算公式分别得到滚动轴承振动的二维图像数据和一维时间数据，之后将两种不同维度的数据分别输入至混合输入网络进行训练，然后输入测试集数据得到滚动轴承的性能退化因子，最后利用单调性、预测性、鲁棒性对得到的性能退化因子进行评估。试验结果证明，混合输入网络结合DCNN和Bi-LSTM的优点，可有效提取滚动轴承性能退化信息，得到的性能退化因子综合效果较好。     

船用柴油机喷油系统的退化可靠性评估

针对运用传统可靠性理论对柴油机进行可靠性评估的不足,论文以船用6135型柴油机喷油系统为研究对象,依据测试得到的系统工作性能参数,利用非齐次泊松过程模型描述其可靠性退化轨迹,并提出了在小子样条件下,运用Bayes定理进行改进的方法.实验表明,所构建的模型能够很好地体现出喷油系统的可靠性退化过程,从而为柴油机整体的可靠性评估提供了借鉴.     

船舶动力设备退化基线计算及预测方法

船舶动力设备在自身性能退化过程中的相当长一段时间内仍能完成规定功能,对具有重要特征参数或性能指标的船舶动力设备而言,若使用定基线进行健康状态评估会导致评估值连续较低甚至误报警问题。为了解决这一问题,以目标设备按性能退化时间序列采集的特征参数为研究对象,首先建立退化基线计算方法,利用滑动概率神经网络和性能可靠度与基线值间的转换函数获得目标设备的动态退化基线;然后建立ARMA预测模型获得预测参数,并与退化基线计算方法结合对退化基线发生动态变化的时间节点进行预测;最后利用海水泵对建立的方法可行性进行验证。结果表明,本文建立的退化基线计算方法能够获得动态基线,退化基线预测方法能够对动态基线的变化时间节点进行准确预测。     

电磁继电器长贮零失效情况下的Bayes可靠性评估方法

电磁继电器作为一种高可靠、长寿命产品,在长期贮存过程中经常会遇到零失效的情况.文中采用Bayes方法结合性能退化数据来解决电磁继电器无失效数据的可靠性评估问题,利用K-S检验法得到电磁继电器的贮存寿命模型服从威布尔分布,通过Bootstrap抽样和MCMC方法分别对先验分布和后验分布进行求解.结果表明,Bootstrap抽样确定未知参数的先验分布相比于传统方法更精确,MCMC方法则解决了后验分布求解复杂的问题,并通过实例验证了Bayes方法在零失效情况下进行可靠性评估的可行性.     

基于加速退化的柱塞泵可靠性与寿命评估

针对舰船火炮人工后座液压系统中关键元件柱塞泵的传统寿命试验存在时间段长、费用支出高，难以满足快速可靠性评估的实际需求这一问题，以容积效率为失效判据标准，以出口压力为加速应力因子，在4种不同压力水平下进行恒定加速性能退化试验，采用最小二乘法对容积效率退化量进行5种不同退化轨迹拟合，并通过TOPSIS理论求得最优轨迹为指数型退化轨迹。针对伪寿命样本单一性问题，采用不同压力下时间折算公式对寿命样本进行样本扩增，通过对3种寿命分布模型的参数估计与K-S检验，得出其伪寿命服从Weibull分布。结合逆幂律加速模型得到额定工作压力下柱塞泵的中位寿命为2 3481 h，平均寿命为23 145 h，以及其可靠度函数等可靠性指标。结果表明：舰船火炮人工后座液压系统中柱塞泵在较长使用时间内有较高的可靠度，达到较长使用时间后逐渐下降，满足其长寿命、高可靠性的设计要求。这为舰船火炮人工后座液压系统中柱塞泵应力加速退化试验提供了标准参考。     

船舶动力设备退化基线计算及预测方法

船舶动力设备在自身性能退化过程中的相当长一段时间内仍能完成规定功能,对具有重要特征参数或性能指标的船舶动力设备而言,若使用定基线进行健康状态评估会导致评估值连续较低甚至误报警问题。为了解决这一问题,以目标设备按性能退化时间序列采集的特征参数为研究对象,首先建立退化基线计算方法,利用滑动概率神经网络和性能可靠度与基线值间的转换函数获得目标设备的动态退化基线;然后建立ARMA预测模型获得预测参数,并与退化基线计算方法结合对退化基线发生动态变化的时间节点进行预测;最后利用海水泵对建立的方法可行性进行验证。结果表明,本文建立的退化基线计算方法能够获得动态基线,退化基线预测方法能够对动态基线的变化时间节点进行准确预测。     

基于信息融合技术的多阶段可靠性评估方法研究

通过对信息融合技术的分析和实践,论证了其在可靠性评估过程中的巨大潜力.通过引入变化因子,以及对Bayes方法在多阶段可靠性数据融合过程中所存在的缺陷做出分析,对不足进行了改进,使运用Bayes方法进行复杂系统可靠性评估的可信度提高.最后通过实例证明了该方法的可行性和有效性.     

基于VXI总线的测试软件的软件测试与可靠性评估

随着科学技术的飞速发展,软件的应用越来越广泛,其功能越来越强大,复杂性也越来越高,从而大大增加了软件测试与可靠性评估的难度。当前基于VXI总线的测试软件使用广泛,为保证此类测试软件的质量,有必要针对此类测试软件的软件测试与可靠性评估方法进行专门的研究。     

万箱集装箱船典型货舱结构极限承载能力计算

随着世界货运量的需求增加,集装箱船的大型化发展从未停止。近十年内,有2艘大型集装箱船先后在海上遭到极端载荷而丧失结构承载能力以致发生灾难性毁坏,给航运界敲响了警钟。为了避免今后大型集装箱船再次遭遇上述严重事故,保证营运中使用的安全性和航行时结构的可靠性,国际船级社协会专门针对集装箱船的规范要求进行修改,提高了载荷设计值,并且要求评估典型货舱结构的极限承载能力。本文针对万箱集装箱船典型货舱结构,基于逐步破坏法和有限元法,计算了垂向和水平方向的极限弯矩。结果表明,在初步设计阶段逐步破坏法有着快速高效的优势,但是考虑到载荷变化的多样性和船体结构的复杂性,还是需要应用非线性有限元法进行建模计算,给出最终评估结果。     

Authentic assessment in seafarer education: using literature review to investigate its validity and reliability through rubrics

With the Standards of Training, Certification and Watchkeeping Convention 1995 (STCW’95) moving seafarer training towards outcome-based education (OBE), emphasis has shifted to assessment practices that will allow seafarer students to demonstrate their ability to perform workplace tasks at standards described in the STCW Code. This paper argues that authentic assessment comprising of performance-based tasks applied in real-world and meaningful contexts can provide a holistic approach to competence assessment for seafarers. But, authentic assessment can capture essential aspects of workplace tasks and result in consistency of student performance in different contexts only if they are valid and reliable. Rubrics as assessment tools are known to increase validity and reliability of assessments; however, it can do so only if different aspects of its own validity and reliability have been addressed. A literature review undertaken for this paper has uncovered an absence of academic investigation and empirical study on the different aspects of validity and reliability of authentic assessment through assessment rubrics. Moreover, there exists an even greater absence of global research on authentic assessment in the area of seafarer training. Through an investigation of authentic assessment, this research has uncovered the importance of using valid and reliable rubrics in order to improve not only the assessment process but also the tools and methods used to support the valid, reliable, and authentic assessment of outcomes achieved in the learning process. Future research aims to offer insights into improving the validity and reliability of rubrics and to empirically investigate how they can be used in authentic assessment within the confines of the STCW Code, in particular, to improve seafarer training practices, student engagement, resulting learning outcomes, and employer and regulator satisfaction with the attainment of the standards stipulated in the STCW Code to produce an evidence of competence.     

考虑不确定性因素的路径优化(英文)

A route optimization methodology in the frame of an onboard decision support/guidance system for the ship’s master has been developed and is presented in this paper.The method aims at the minimization of the fuel voyage cost and the risks related to the ship’s seakeeping performance expected to be within acceptable limits of voyage duration.Parts of this methodology were implemented by interfacing alternative probability assessment methods,such as Monte Carlo,first order reliability method(FORM) and second order reliability method(SORM),and a 3-D seakeeping code,including a software tool for the calculation of the added resistance in waves of NTUA-SDL.The entire system was integrated within the probabilistic analysis software PROBAN.Two of the main modules for the calculation of added resistance and the probabilistic assessment for the considered seakeeping hazards with respect to exceedance levels of predefined threshold values are herein elaborated and validation studies proved their efficiency in view of their implementation into an on-board optimization system.     

轻质夹芯复合材料结构强度评估方法研究

由于具有高强度、高模量、重量轻、耐腐蚀的优良特点,复合材料在船舶上的应用逐渐成为研究热点.目前可查阅的关于船体复合材料结构强度校核的文献很罕见以及各种规范对船体复合材料结构强度校核尚未给出明确的说明.与各向同性材料的强度评估方法相比,复合材料强度评估有很大的不同.本文基于试验结果,分别采用壳单元、实体-壳单元和实体单元模型对复合材料结构进行数值分析,确定用于轻质夹芯复合材料结构强度评估的合理有限元模型.基于渐进损伤分析理论,采用Tsai-Wu失效准则和突降退化模型,对轻质夹芯复合材料的极限强度进行评估.结果表明:计及结果精确性与计算成本,可用壳单元模型分析复合材料结构的应力-应变分布;渐进损伤分析方法结合材料退化模型不仅有效地对复合材料结构的极限强度进行预测,同时还能判断材料的失效模式.     

船舶气囊下水安全性评估方法研究

气囊下水是船舶下水的一种创新方式,但是气囊下水过程中船体强度和气囊的安全性还没有定量的计算方法.近年采用气囊下水的船舶重量不断增大,下水安全性问题日益突出.本文考虑气囊刚度的非线性、下水过程中船体的力平衡条件等,提出了一种基于全船结构有限元分析的船体结构和气囊安全性评估方法.研究的内容和结果是紧密结合工程实际的.(1)考虑气囊压缩变形的非线性,研究了一种预报气囊刚度的有效方法;(2)基于弹性下水理论,研究了一种考虑弹性基座刚度非线性变化的船体梁运动和受力的计算方法;(3)提出了直接采用全船结构有限元分析计算船体结构应力和气囊受力的方法;(4)对某型实船进行了气囊下水的安全性分析,并与文献的结果进行比较,验证了气囊下水工艺的优越性和本文建议方法的准确性.     

交叉口高峰时段右转车辆通行时间可靠性研究

早高峰时段对右转车辆通过十字交叉口的时间进行连续2h的观测,对获得的样本数据采用统计学的方法进行分析,得出样本基本符合正态分布的一般假设,运用检验对这一假设进行检验,得到其符合正态分布的一般规律。基于上述分布规律,通过提出的交叉口的右转通行时间修正系数,对路段行程时间可靠性模型进行改进,得到适用于十字交叉口处右转车的通行时间可靠性评价模型。     

我国战略石油储备船系泊系统安全性评估

用失效概率来评估系泊系统的安全性,是衡量储油系统是否安全的重要手段之一.本文提出了考虑防波堤遭受破坏状况下计算系泊系统失效的数值模拟方法,用时域系泊模拟法求解储油船运动方程并对系泊系统进行了可靠性分析.模拟结果表明,系泊系统的年可靠性为0.999998.所提出的方法能有效地对超大型浮式储油船系泊系统进行定量的安全评估.