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。     

某型船用主机缸盖裂纹原因分析

对于机械维修首先应分析其失效原因，文章针对某型船用主机缸盖裂纹原因进行了详细的分析计算。找到了引起缸盖裂纹的主要原因，分析结果已用于该缸盖维修时备品的制造、参数优化。     

多微机实时控制系统的可靠性剖析

作者运用马尔柯夫过程理论,从动态上分析了多微机系统故障及其转移与修复状态的运动,建立了空间离散、时间连续的可维多机控制系统的可靠性数学模型,並独立地运用拉普拉斯变换理论,推导出多机系统的平均失效间隔时间和系统稳态有效度的简捷计算方法。根据多机控制系统的组成及其运行特点,建立了N/r/m(m≦N)系统(整个计算机系统共有N个子系统,其中r个冗余子系统、m个维修人员)在可靠度与有效度两种参量下的运动方程组,在这些方程组的基础上运用平均失效间隔和稳态有效度的计算方法,导出其求解方程组,分别归纳了系统的平均失效间隔和稳态有效度计算公式。接着,作者应用平均失效间隔计算公式求出双机可维系统与双机不可维系统的平均失效间隔,并分别与单机系统的平均失效间隔进行比较,分析了子系统的维修度对多机系统可靠性的重要影响。根据当前计算机系统实际运行情况,将子系统的平均失效间隔与平均修复时间代入,得到了具体的量化概念,并提出提高系统可靠性的具体措施。     

考虑维修的FPSO外输作业风险分析

对浮式生产储卸油装置(FPSO)串靠外输系统的风险源、风险演化过程、发生概率、维修周期和维修范围进行研究。首先基于统计得到的历史失效数据,对串靠外输系统进行风险辨识,并结合系统的设备组成确定引起不同风险的基本事件,建立串靠外输系统的故障树模型,理清风险的演化过程;然后采用4种概率模型分析不同基本事件的发生概率,计算外输事故发生概率的动态变化曲线,确定系统的维修周期;最后考虑设备故障概率的动态变化,计算不同年份下对系统可靠度起关键影响的部件,确定系统的维修范围。研究结果对外输系统的设计和外输作业具有一定的指导意义。     

结构系统疲劳可靠性分析的一阶和二阶混合方法

本文提出了复杂结构系统疲劳可靠性分析的一阶和二阶混合方法。引进Ｈｏｈｅｎｂｉｃｈｌｅｒ等提出的并联系统可靠性分析的二阶渐近式计算失效途径的疲劳失效概率;利用并联系统等效线性安全余量的概念,形成由失效途径的等效失效单元组成的串联系统;并最终计算整个系统的疲劳失效概率。计算结果表明,这一方法能有效地提高结构系统疲劳失效概率的计算精度。     

结构系统疲劳可靠性分析的一阶和二创混合方法

本文提出了复杂结构系统疲劳可靠性分析的一阶和二阶混合方法。引用Ｈｏｈｅｎｂｉｃｈｌｅｒ等提出的并联系统可靠性分析的二阶渐近式计算失效途径的疲劳失效概;利用并联系统效线性安全余量的概念,形成由失效途径的等效失效单元组成的串联系统;并最终计算整个系统的疲劳失效概率。计算结果表明,这一方法能有效地提高结构系统疲劳失效概率的计算精度。     

基于结构可靠度理论的高拱坝失效概率研究

简述了高拱坝安全评价中可靠度与失效概率研究的现状及存在问题;分析了高拱坝的主要失效模式,建立了高拱坝系统失效的故障树模型;研究了高拱坝失效相关主要随机变量的分布规律及特征值计算方法;探索应用JC法计算高拱坝单个失效模式的失效概率;研究了具有多个失效模式的高拱坝系统失效概率的计算方法;计算了某一高拱坝的失效概率。     

海洋平台结构系统疲劳可靠性分析的一阶二次矩方法

本文提出了海洋平台结构系统疲劳可靠性分析的一阶二次矩方法，海洋平台结构系统中疲劳破坏的失效途径用一由若于失效单元组成的并闻系统来模拟，失效单元代表了平台结构中易发生疲劳破坏的管节点，文中寻出了失效单元依次破坏时的疲劳寿命与它们在其他单元均未破坏下的疲劳寿命之间的一船关系式，并用一阶二次矩方法计算上述并联系统的失效概率。     

基于动态故障树的半潜式钻井平台钻井系统失效风险分析

针对静态风险分析方法已不能满足海洋平台系统失效风险分析工作的准确性要求的问题,提出采用动态故障树分析法对半潜式钻井平台的钻井系统设备进行失效风险分析。基于系统功能分级思想,选取钻井系统的系统设备部件进行内部逻辑关系梳理,确定故障树定量分析的3类事件和动态逻辑门,并根据已收集的基本事件的失效数据计算得到以钻井系统失效为顶事件的系统失效率。求取基本事件在顶事件失效中所占的比重,结合故障树计算结果得出敏感性分析下的关键失效因素,并提出以钻井系统大钩失效为重点关注风险规避对象,以钻井绞车的主刹车失效、转盘部件中的方补心失效和卡瓦失效为主要关注风险规避对象的失效规避路径。     

基于copula的失效模式相关的系统可靠度研究

系统可靠度的计算一直存在瓶颈,就是如何找出复杂系统的失效模式,并在考虑元器件间、各失效模式间的相关性下计算系统的可靠度。文章提出了能充分考虑相关性的基于copula函数的系统可靠度分析方法。以秦皇岛某防波堤为例验证该理论,首先采用Monte Carlo模拟计算每个失效模式的失效概率,然后采用非参数核密度估计方法选出最优copula,进而计算结构体系可靠度。算例表明:正态copula可以作为表征防波堤串联体系可靠性中失效模式间相关性的最优copula函数,克服了基于独立性假设的传统方法的局限性。系统可靠度计算结果与蒙特卡罗方法计算结果对比表明:文中方法计算结果在允许范围内,满足实际工程的精度要求。     

考虑部件已工作时间的备件计算模型

借助冷储备系统可靠性模型，导出了考虑部件已工作时间的备件计算模型，并提供了部件寿命服从正态分布时的备件数量计算模型。该模型能较为准确地计算储备多个备件时系统可达到的可靠性。本文的研究成果对科学确定备件储备量具有重要的指导意义。     

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。     

复杂可修系统可靠性维修性仿真研究

对于大型复杂可修系统,常规的解析法已经难以得到想要的结果,本文研究用基于故障树最小割集和维修的数学仿真模型来对系统的可靠性和维修性进行分析计算,结果表明仿真合理,对系统可靠性估计和维修决策有一定的指导价值。     

船舶中压电力系统中性点接地方式研究

对船舶中压电力系统的几种中性点接地方式,作了较为详细地分析.对于适用于船舶中压电力系统的不接地系统和经高阻接地系统各自的优缺点作了比较.从而得出当系统对地电容电流大于一定的值后,采用中性点经高阻接地系统较为合适.这样可以大大降低电流的等级,在大大降低配电板成本的同时,也节约了大量的电缆,提高系统的安全可靠性.     

船舶柴油机冷却水温控系统可靠性设计

着重分析了船舶柴油机冷却水温度自动控制系统的可靠性，对整个系统以及子系统进行了可靠性计算，提出提高本系统可靠性的方案，并认为系统简单并联贮备是有效提高可靠性的方法。     

基于贝叶斯网络的半潜式钻井平台钻井设备系统可靠性分析

半潜式钻井平台的系统可靠性是保证其正常进行安全生产作业的重要指标。当前,国内对半潜式平台的可靠性研究主要集中于平台结构的可靠性上,对平台系统可靠性少有涉猎,并且传统可靠性分析方法难以定量分析某个设备的失效对系统可靠性的影响。本文提出应用贝叶斯网络法来进行半潜式钻井平台系统可靠性分析,通过设备间的依赖关系来确定网络结构和节点参数,建立贝叶斯网络模型并计算出系统可靠度,再对钻井系统进行故障诊断,推算钻井系统中各个根节点的后验概率,并成功找出钻井系统中的最薄弱环节为顶驱装置(Top-drive Drilling System, TDS),从而有针对性的对顶驱装置进行优化,可以有效提升半潜式钻井平台系统可靠性。     

舰载软件在不确定操作剖面下的可靠性评定

针对舰载软件的高可靠性特点讨论了在软件可靠性评估中研究操作剖面不确定性的必要性。在软件分域测试时，建立不确定操作剖面下的软件可靠性评估模型。当测试结果无失效时，利用序求解软件可靠度的精确置信限。对于不确定问题使用网格分析法，将其转化为在确定性问题下进行分析。最后通过实例将本方法得到的结果与文献[6]中方法得到的结果进行比较。     

基于指数分布的可靠性分配方法研究

可靠性分配就是将产品的可靠性定量要求按给定的准则分配给各组成部分。一种新的可靠性分配方法集合了几种经典算法的优点,既考虑了系统组成单元工作时间可能小于系统工作时间的影响,又考虑了工程加权分配因子的影响。通过工程分析,证实该方法可以有效地优化可靠性分配结果。     

深水AUV电子海图监测系统设计与实现

针对深水AUV在对未知海域进行勘测时高风险性的问题,设计了一套深水AUV电子海图监测系统。该系统基于LabVIEW软件平台,采用与GIS(地理信息系统)、数据库技术相结合的开发方法,可实现AUV在测量过程中的声学通讯、定位追踪、航迹显示及通讯日志记录等功能。经测试,该系统能实时记录航行参数,并实现对异常情况报警处理,一定程度降低运行风险,提高整机系统可靠性。     

运动可逆式引信安全系统逻辑控制分析

针对传统引信安全与待发状态控制的不可逆问题,提出了一种运动可逆式引信安全系统。这种安全系统在解除保险和隔爆后利用遥控装置发出的指令信息完成恢复保险及隔爆,具有较高的安全性和可靠性。分析结果表明：运动可逆式安全系统能实现＂安全的人工失效＂,其安全性要远高于传统不可逆式安全系统;可对机构工作过程多次检测和故障定位。适用于低发射过载的高价值弹药引信。