基于梯度法的微粒群优化算法在船舶电力系统的应用

随着电力技术的不断发展,舰船电力设备的数量和质量不断提高,不仅提高了舰船航行的安全性,还促进了舰船作业的效率,提高了船舶工业的生产水平。船舶综合电力系统包括发电机、变电站、输电线路、终端负载等,具有拓扑结构复杂、工作条件恶劣等特点。因此,提高舰船电力系统的安全性、可靠性,改善电力系统的使用质量具有重要的意义。本文充分结合基于梯度法的微粒群优化算法,对舰船电力系统的稳定性理论、故障恢复等问题进行优化和改善。     

无砟轨道板精调车结构可靠性分析及优化

为提高无砟轨道板精调车结构的设计水平,考虑精调车荷载、几何尺寸和材料弹性模量等设计变量的随机性,对精调车结构进行可靠性分析、可靠性灵敏度分析和可靠性优化。首先,分析并得到精调车结构在串联失效模式下的结构功能函数;然后,运用响应面法和重要抽样方法,分析得到基于确定性优化的精调车结构的失效概率和可靠性灵敏度结果。最后,根据可靠性灵敏度分析结果,对该结构进行可靠性优化。分析精调车结构在可靠性优化前后的差异,结果表明,与确定性优化结果相比,可靠性优化使精调车结构自重增加了3.55%,但可靠度提高为0.999 999 987 7,说明设计变量的随机性对结构性能的干扰大幅减小。     

基于可靠性方框图与蒙特卡洛仿真的船舶配电网可靠性分析方法

国船舶工业发展迅速,尤其在近几年迎来了跨越式的发展。船舶建设工业的发展能充分体现一个国家的经济和国防建设水平。但船舶配电网拓扑结构与陆上电网不尽相同,其运行环境非常恶劣,供电连续性和可靠性成为衡量船舶生命力的重要指标,同时也深刻影响大型船舶的平均寿命。因此,可靠性研究在船舶建设中发挥着越来越重要的作用。本研究以典型大型船舶中压配电网结构为研究对象,在全系统元件正常运行时相互独立的情况下,重点研究不可维修与可维修下的系统可靠度、MTBF、可用度、停运时间和失效数等,并进行详细的分析与讨论。首先,本文综合考察各种可靠性分析方法的适用性和准确性,选择利用可靠性框图、最小路集分析法计算并分析不可维修情况下系统的可靠度、平均故障间隔时间等可靠性指标；接着,本文简述了配电网的多种维修任务类型,并采用最小路集法与蒙特卡洛仿真法相结合的方法计算并分析可维修系统的可用度、停电时间、失效数等指标。本文研究结果对船舶配电网的设计、建造、运行和维修等具有积极的意义。     

基于FMECA的CR400AF型动车组高压牵引系统可靠性分析

针对CR400AF型动车组投入运营以来发生高压牵引系统故障的问题,基于FMECA分析方法,提出其高压牵引系统功能框图,利用车组检修运用中丰富的故障统计,对高压牵引系统的18种常见故障模式进行详细的故障模式影响及危害性分析。通过危害度矩阵分析,得出其高压牵引系统危害性较大的故障模式,为动车组日常检修运用、源头质量整治等工作提供参考。     

中外港口工程混凝土结构可靠性设计对比

为分析各国规范在结构可靠性设计方面的异同，选取欧洲、英国和美国规范，首先对结构可靠性设计的主要内容，即安全等级、结构设计使用年限、最小目标可靠指标、设计状况和极限状态设计表达式等进行对比分析；然后结合海外工程实例，按各国规范进行结构内力计算，并选取典型混凝土结构构件进行设计。结果表明，各国规范虽然都推荐了基于可靠性的概率极限状态设计方法，但在作用计算、分项系数、组合系数、设计表达式等方面均有所不同，按各国规范设计的结果存在差异。     

基于Markov的系统级动力定位控制系统可靠性分析

针对Markov模型在处理大型冗余系统可靠性问题时会遭遇系统状态量过大,计算耗费时间长,甚至无法有效计算等问题,提出将冗余DP控制系统进行有效分割,分别建立主、备控制系统的Markov模型,进而结合分系统的故障率建立系统级的Markov分析模型。该策略将子系统作为独立的可靠性分析单元,无需获取复杂DP控制系统的所有状态量,大幅减少了系统状态转移的分析量,从而可有效提高冗余控制系统可靠性分析的效率。     

关于研发调车内燃机车两轴转向架的问题

对有前途的干线内燃机车两轴转向架的方案进行分析表明,为了合理选择结构方案,现有的科学技术储备是不足的.文章确认:研究工业企业专用线不平度的必要性,以便确定机车车轴动载荷对黏着性能的影响;还确认了用模拟的方法研究车轴的水平动力学,并在新生产的机车上进行试验检查的必要性,以便确定转向架与车体的横向联结部件的典型(优选)方案.对于使用刚性齿轮的牵引传动装置这样的方案,在对动力扭矩作用下的传动装置中的承载部件进行评估时,不允许作出牵引传动中无冲击特性的假设,也不可忽视车轮沿钢轨的滑行动作.从而提出正确模拟传动装置中尚未解决的动力过程这样一项任务.然而为了按照部件配置的条件来设计牵引电机的悬挂装置而利用先前已知的试验规律并未成功.为此提出,应使用装有弹性齿轮和"吊环"式悬挂装置的较为熟练掌握的牵引传动方案,以及使用在上下铰链轴之间的尺寸较小时能保持工作能力的、且允许它们与摆式悬挂一起统一化的悬挂装置方案.依据这样的解决方案,已经获得了1项发明专利和2项实用专利.     

中低速磁浮列车悬浮控制系统可靠性分析及优化

针对中低速磁浮列车的悬浮控制系统建立了可靠性模型,分析了其故障率、平均故障间隔时间等可靠性指标及其故障形式,找出可靠性的薄弱点.针对薄弱点进行了相应的优化,进一步提升了系统的可靠性.评估分析了各项优化在救援故障、晚点故障以及一般故障等实际运营上的优化效果.     

基于综合分析法的车辆可靠性分析

以某重型商用车为例,针对单独应用故障树分析法(Fault Tree Analysis,FTA)或者层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)进行可靠性分析的片面性,提出了基于FTA和AHP的综合可靠性分析法。通过FTA定量分析求出事件临界重要度,并得出系统薄弱环节后,将FTA中的基本事件及重要度结果作为层次分析法的分配基础,建立AHP模型进行可靠性分配,逐层计算系统和零部件故障率,并通过FTA验证分配后系统是否达到可靠性目标。该方法既能分析系统薄弱环节,也能提出可靠性分配方案并进行验证,可有效地应用于复杂系统的可靠性分析。     

沉管隧道变截面管段浮运水流力及系缆桩可靠性分析

为探索沉管隧道变截面管段浮运过程的水流力与系缆桩可靠性,以广州洲头咀沉管隧道为依托,借助CFD软件建立流体动力学模型,计算管段横向浮运所受的水流力并探讨规范水流力公式的适用性;以此为基础,利用ANSYS开展管段浮运系缆桩可靠性分析。研究表明： 1) 规范水流力公式具备一定的适用性,采用结构形式为矩形梁时对应的水流阻力系数会导致与数值计算结果存在不容忽视的差别,通过CFD计算结果修正后两者吻合较好; 2) 系缆桩处于弹性受力状态,刚度与强度均未被削弱,设计方案可满足浮运安全要求; 3) 钢丝绳拉力作用下管段结构混凝土处于带裂缝工作状态,需基于计算结果对系缆桩预埋件锚固区做局部加强以抑制裂缝发展。