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ANN星识别算法的仿真平台

星敏感器是一种高精确度的姿态测量仪器，它通过对观测到的星点进行识别来计算姿态。为了能够较好地测试和验证星识别系统的性能，设计了一个基于ANN算法的星识别仿真平台。通过对该星识别仿真平台性能的测试，表明该仿真平台能够方便，实时地测试星识别算法的性能与正确性，因此说它是一种具有较好实用价值的星识别仿真平台。     

基于时变因素的桥梁可靠度指标计算

在预应力桥梁服役过程中,桥梁构件的抗力水平可能降低,同时在运营过程中,桥梁的交通量有可能发生增长,考虑这些时变因素的桥梁可靠度是值得关心的问题。本文总结归纳了三种典型的抗力退化模式,以某地交通量观测结果为依据,拟合了其增长函数;建立抗力衰减和荷载增长的时变模型;接着,本文以某现役预应力混凝土桥梁构件为背景,利用蒙特卡罗法模拟计算了考虑时变因素的可靠度指标,讨论了其安全使用年限。     

公共交通系统营运可靠性研究

优先发展公共交通是大城市解决交通拥堵,实现城市交通可持续发展的一项重要措施,然而,公交营运水平的低下制约着公交的发展。本文借鉴可靠性理论对公共交通营运可靠性进行定义,并对公交营运时间和乘客服务可靠性分别进行了描述,据此建立起公交系统营运可靠性模型,然后采用随机模拟技术(即Monte Carlo模拟)进行求解,通过算例说明模型的可行性,最后通过分析可靠性模型得出大型活动期间改善公交营运的途径。     

Can we reliably assess climate mitigation options for air traffic scenarios despite large uncertainties in atmospheric processes?

Air traffic has an increasing influence on climate; therefore identifying mitigation options to reduce the climate impact of aviation becomes more and more important. Aviation influences climate through several climate agents, which show different dependencies on the magnitude and location of emission and the spatial and temporal impacts. Even counteracting effects can occur. Therefore, it is important to analyse all effects with high accuracy to identify mitigation potentials. However, the uncertainties in calculating the climate impact of aviation are partly large (up to a factor of about 2). In this study, we present a methodology, based on a Monte Carlo simulation of an updated non-linear climate-chemistry response model AirClim, to integrate above mentioned uncertainties in the climate assessment of mitigation options. Since mitigation options often represent small changes in emissions, we concentrate on a more generalised approach and use exemplarily different normalised global air traffic inventories to test the methodology. These inventories are identical in total emissions but differ in the spatial emission distribution. We show that using the Monte Carlo simulation and analysing relative differences between scenarios lead to a reliable assessment of mitigation potentials. In a use case we show that the presented methodology can be used to analyse even small differences between scenarios with mean flight altitude variations.     

Ecologically based hybrid life cycle analysis of continuously reinforced concrete and hot-mix asphalt pavements

An ecologically-based hybrid life cycle assessment model is used to evaluate the resource consumption and atmospheric emissions of continuously reinforced concrete and a hot-mix asphalt pavements. The cumulative mass and ecological resource consumption values are lower for continuously reinforced concrete, but the median values of cumulative energy and industrial energy consumption were lower for hot-mix asphalt. In addition, the use of reclaimed asphalt pavement results in a higher sensitivity for the ecological resource consumption of hot-mix asphalt compared to that of fly ash when use on the natural capital utilization of continuously reinforced concrete pavement. The cumulative and industrial exergy consumption values are significantly reduced with increases in reclaimed asphalt pavement and fly ash, and the use of low fuel transportation modes.     

上海市历史城区震后应急救援路网评价与优化

随着我国城市化进程加快,自然灾害问题也日渐凸显,作为主要自然灾害之一的地震正在严重影响着我国城市的公共安全.城市交通系统是城市重要的生命线,因此研究震后城市应急救援道路网络连通可靠度具有重要的现实意义.历史城区由于其建筑多为老旧平房,抗震性能差,而且城区道路空间局促,在遭遇地震时路网更易堵塞.本文以上海豫园区域路网为例,基于瓦砾堆积模型对震后路段通行概率进行计算,采用蒙特卡洛模拟方法对路网节点连接可靠度进行计算,对震后路网路段单元和节点的可靠性进行评估,并在此基础上判别关键路段和优化应急医疗救援路径.     

蒙特卡洛法在边坡锚杆优化设计中的应用

在边坡可靠性分析的基础上，以边坡几何形状，边坡加固为设计变量，建立了以经济指标为设计目标的目标函数，并采用蒙特卡洛法进行锚杆边坡的优化设计。     

多种破坏因素下舰船电力系统三维战损综合评估

分析武器攻击产生的4种主要破坏因素对设备的损伤机理,对船体和电力系统进行三维数字建模,采用Matlab编程进行蒙特卡罗模拟多种常规武器攻击。考虑多种破坏因素,提出武器多次命中时电力系统各部分损伤概率和损伤等级的计算方法。利用层次分析法确定权重,综合评估电力系统的损伤,提出电力系统的设计及防护建议。     

基于群索索力域的斜拉桥结构性能状况评估

针对目前依据单根斜拉索索力值变化评估斜拉桥运营健康状态的不足,提出一种基于群索索力域映射斜拉桥性能状况的方法。该方法基于蒙特卡罗法模拟获得斜拉桥群索索力域,在实测索力与群索索力域间做相异度最小寻值,根据桥梁结构不同的极限状态定义评估阈值。以国内某已建24年的大跨径预应力混凝土斜拉桥为工程实例,基于近6年(2013~2018年)实测索力数据,依照提出的新评估方法与传统评估方法对主梁结构性能状态进行评估。结果表明:传统评估方法仅得出2013年单根索力变化幅值超限的结论;新评估方法得出2013年、2018年主梁跨中截面存在消压风险,需要持续跟踪关注。该方法可定量、直观地分析评估群索索力变化对桥梁结构受力状况的影响,为桥梁的科学管养决策提供依据。