基于共因失效的海水系统多状态可靠性分析

针对海水系统在运行过程中,由于工作环境差异导致海水泵独立失效率不同,同舱室海水泵存在共因失效的问题,考虑到基于相同单元独立失效的可靠性分析方法不能准确分析海水系统的多状态可靠性,文章提出一种在包含共因失效的相同单元存在不同独立失效率的情况下,结合通用生成函数和马尔科夫过程的多状态可靠性分析的新方法,建立基于通用生成函数的多状态系统可靠性分析模型,通过马尔科夫过程计算得到系统各状态的概率,利用通用生成函数评估系统稳态和瞬态的可靠性指标。通过算例分析,验证方法的正确性和可行性。     

船舶压载水系统可靠性分析

压载水系统能过保证船舶在航行过程中船体稳定,是邮轮重要的组成部分。由于压载水系统结构复杂,系统可靠性难以分析。为了分析压载水系统的可靠性变化,考虑系统在连续时间下的状态变化,基于连续贝叶斯网络,建立了一种新的船舶压载水系统可靠性分析方法。首先基于压载水系统的故障机理,提出动态故障树模型。然后利用单位阶跃函数和冲激函数,将动态故障树模型转化为连续时间的贝叶斯网络,对系统可靠性进行分析,最后,利用算例对船舶压载水系统进行仿真,得到船舶压载水系统的可靠性以及剩余寿命随时间变化的曲线。     

基于灰色马尔科夫过程的船舶推进轴系可靠性分析

为了对船舶推进轴系进行可靠性评估,提出了基于灰色马尔科夫过程的船舶推进轴系可靠性评估模型。该方法将船舶推进轴系分为若干个子系统,根据各个子系统在不同状态下的统计数据,将马尔科夫过程与灰色系统理论相结合,建立了船舶推进轴系可靠性评估模型。通过对实际船舶推进轴系可靠性指标的计算和对比,验证了该模型的正确性,从而为制定船舶推进轴系的维修策略提供了理论支持。     

Fault diagnosis of marine diesel engine intake and exhaust system based on dynamic feature fusion北大核心CSCD

[目的]船舶系统由多设备的复杂机构组成,各组件参数具有动态性和非线性的特点,所以故障诊断过程复杂。为提高诊断效率,提出一种动态特征融合方法。[方法]利用分形理论、动态理论及核主元分析(KPCA)法对系统状态数据进行重构、映射及筛选,得到主元特征数据矩阵,求得平方预测误差(SPE)及相应的控制限,构建出基于船舶柴油机进排气系统健康数据的离线监测模型,利用该模型对系统进行故障诊断分析。为验证模型的有效性,选取某船舶柴油机进排气系统的故障数据进行验证分析。[结果]结果表明,动态特征融合分析方法可有效实现对系统动态非线性状态数据的精确分析,实现对系统故障的高效分析和诊断。与KPCA及支持向量机(SVM)方法相比,所提方法具有更好的故障诊断性能。[结论]该方法可实现船舶柴油机进排气系统故障的检测和诊断,提升系统运行的可靠性和安全性。     

基于状态转移法的冷却水系统动态可靠性分析

由于传统的系统可靠性建模与分析方法在描述时间、过程变量和操纵员等的动态影响时存在困难,而无法满足复杂动态系统可靠性分析的需要。对具有动态随机性故障的可修系统采用静态近似处理,经常会导致计算的可靠性指标与实际情况相差较大。针对动态分析问题,应用马尔科夫过程理论建立了系统中部件可靠性参数随时间变化的状态转移方程,根据冷却水系统的原理和运行特点建立了冷却水系统的数学计算模型,并运用算例对该方法进行了分析。分析结果表明,该模型可以合理地分析计算冷却水系统的不可用度随时间的变化。     

基于HSMM的船舶机械故障演化预测模型

船舶机械设备运行的可靠性对于船舶整体而言非常重要,随着船舶机械设备复杂程度的提高,机械故障的预测和防范成为研究热点。本文系统介绍SMM马尔科夫模型和HSMM隐马尔科夫模型的原理和应用场景,针对船舶机械故障的演化预测模型进行详细研究。利用HSMM隐马尔科夫模型在随机信号特征提取以及时间概率的准确性优势,对船舶动力系统变速箱的齿轮故障进行预测和诊断,取得了较好的效果。     

舰艇柴油发电机组系统稳态可用度分析磁

柴油发电机组系统是船舶动力系统的重要组成部分,为船舶设备正常工作提供用电保障。作为船舶独立电源,其性能稳定性和工作可靠性是设计、使用部门最为关注的问题。船舶一般配置4～8台柴油发电机组,通过控制柜,构成比较复杂的供电电网。论文针对船舶柴油发电机组及供电网络的特点,运用马尔科夫模型,对系统可用度进行计算、分析,找出提高机组系统可用度的措施,为柴油发电机组系统设计、使用提供参考。     

船舶舵设备可靠性设计

分析船舶舵设备设计中的计算工况、应力计算方法、材料性能、结构尺寸和强度裕度等不确定因素,开展舵设备可靠性设计。结合传统设计方法给出舵设备可靠性设计流程,建立舵系统可靠性模型,提出舵设备可靠性指标确定与分配方法。以舵杆为例进行可靠性设计,获得给定可靠性指标下的舵杆尺寸,并进行随机变量分散性影响分析,结果表明舵杆直径和材料强度的分散性对舵杆失效概率影响非常大,设计和加工时应予以重视。最后对多支撑式不平衡舵的舵销结构提出破损安全可靠性分析方法,并进行算例分析。本文可为高可靠性的舵设备设计提供参考。     

基于实测数据的系泊系统疲劳时变可靠性评估

FPSO系泊系统在复杂服役环境下的疲劳可靠性问题是其在役状态评估的重点.基于船体运动监测数据,结合系泊力监测方法与时变可靠性计算方法,综合考虑海洋载荷的季节性变化与系泊链均匀腐蚀的影响,完善时变可靠性模型,针对内转塔系泊系统开展疲劳时变可靠性评估分析.     

Agent理论在舰船机电设备协同控制中的应用

舰船控制技术对于保障船舶的运行安全起着重要作用,特别是在现代复杂的船电控制系统中,众多的机电设备需要高度集成在有限的空间内。因此,为了保证所有船舶设备能够正常工作,必须对这些设备的运行状态进行实时的监控。本文采用基于Agent理论的船舶设备状态监测和故障诊断技术,能够有效提高船舶设备的安全性能。本文首先对Agent理论的基本原理进行分析,通过建立对应的船舶机电控制矩阵模型,优化机电协同系统的响应流程。最后,通过将Agent技术运用到协同函数中,对整个系统的性能进行仿真与分析,取得较好效果。     

舰船总体可靠性通用软件包研究

本文着重探讨舰船的总体可靠性的计算问题，作者将故障树分析法和多级数值仿真相结合，编制了计算舰船总体可靠性各项参数（例如任务可靠度，战备完好率等）的软件包。在系统分析方面，作者巧妙应用多级数值仿真法，提供了计算可维修系统可靠性的新途径。并在本文最后给出了一个关于潜艇可靠性参数的计算实例。     

基于ARM的舰船车钟记录仪设计

针对目前的舰船车钟记录仪大多是采用以MCS-51单片机为主控制处理器,存在处理速度慢、片上硬件资源有限等问题,本文提出了采用32位ARM9处理器和WinCE操作系统为核心的新一代的舰船车钟记录仪。同时介绍了该记录仪的主要功能,并详细描述了系统的硬件结构和软件结构。实践证明该记录仪具有实时性好、可靠性高、人机交互性好等优点,满足了今后舰船航行记录的要求。     

舰艇天线机械装置可靠性建模研究

舰艇天线机械装置是一种在恶劣环境下使用的装置,对其进行可靠性建模研究是急需解决的难题。文章从分析舰艇天线机械装置可靠性特点及失效模式开始,考虑机械装置的相关失效问题,构建了一种适合于舰艇天线机械装置的可靠性模型,该模型将有助于对天线机械装置进行可靠性设计与分析。     

齿轮箱模态测试与分析

齿轮箱是舰船动力装置的一个重要部件，易出现故障，也是舰船振动与噪声的主要根源之一。本文在建立模态试验的理论模型后，采用锤击模态测试方法对某型齿轮箱模态进行了实测，测试结果显示了齿轮箱的振型并得到了模态参数，有助于掌握该型齿轮箱的动态特性。最后，对试验进行了总结并提出了建议。     

舰船电力系统生命力的加权模糊综合评判

应用模糊数学理论对舰船电力系统生命力进行了模糊综合评判，讨论了舰船电力系统在多种武器攻击下的模糊评估模型，并以某型舰艇的电力系统为例，通过对其子系统的模糊评估分析，得出整个电力系统的生命力指标。评估结果说明了根据加权模糊综合评判模型，可以把模糊性很强的舰船生命力指标定量化，为电力系统设计方案选优提供依据。     

基于结果链的舰船研制过程建模研究

根据现有系统分析和过程建模的局限性,在舰船研制过程建模中采用了结果链技术(RCM),用形式化描述的方法对舰船研制的横向和纵向阶段进行了过程抽取.舰船研制系统过程的结果链建模使模型易于理解、分析和综合考虑,同时支持任务的分解和资源的分配,舰船研制项目模型和结果链模型的集成将有助于明确舰船产品模型和过程模型的关系,有助于舰船研制过程的管理和控制.     

基于元胞自动机的舰船电力系统脆性建模

为了分析复杂舰船电力系统的脆性,提高系统的可靠性,以及评价系统的脆性程度,基于熵理论,给出了包括系统自身熵变、脆性联系熵、负熵的舰船电力系统脆性熵的定义,以及舰船电力系统的脆性概率熵、脆性综合概率熵、脆性风险熵和脆性综合风险熵的定义。采用一维扩展元胞自动机(CA),对舰船电力系统脆性熵变和脆性评价分别制定了元胞自动机的演化规则,对舰船电力系统进行脆性建模,以元胞自动机构行序列形式给出了脆性建模的结果,模拟了复杂舰船电力系统在受到内外干扰后脆性演变过程。采用元胞自动机建模可避免求解复杂的微分方程组,使求解简单直观。     

舰船研制中基于STEP的数据模型集成系统设计

舰船研制过程中需要建立一种能直接服务于舰船系统的采办过程并能集成性能、设计、分析、仿真及费用评估的数据模型。采用以STEP标准为基础的数据模型技术来解决舰船研制中不同应用之间的数据交换,分析了数据模型集成中的核心处理模块与基本功能模块,构建了由应用接口层、核心层、数据存取层组成的数据模型集成体系。     

船舶电站冗余系统可靠性建模与分析

为解决船舶电站冗余系统的可靠性计算问题,从船舶电站冗余系统主要冗余方式的基本模型出发,提出了基于马尔柯夫过程的船舶电站冗余系统可靠性分析方法,建立了船舶电站冗余系统的可靠性数学模型,从而推导出船舶电站冗余系统的可靠度与平均无故障工作时间,为船舶电站冗余设计提供重要理论依据。所述基本思想及结论不但适用于船舶电站冗余系统,对其它形式的电站系统也有参考价值。     

基于可靠性和维修性的舰艇动力装置系统效能分析

确立动力装置的系统边界和系统状态,运用WSEIAC模型确定动力装置系统效能与其主要组成系统的可靠性和维修性之间的关系,通过灵敏度分析给出其关系曲线并进行了分析,得出动力装置主要组成系统的最佳可靠性和维修性参数值,拓展了WSEIAC模型的应用范围,对于开展舰艇动力装置效费分析具有参考价值。