船体横框架的最优可靠性设计

本文根据结构系统可靠性分析和最优化设计原理,结合船体横框架结构的特点,提出了一种考虑复合载荷效应的船体横框架结构系统的最优可靠性设计方法,开发出了通用设计程序。通过实例设计,与传统的优化设计相比较,由于科学地处理了外载荷及结构抗力的不确定性,结构系统的总重量可进一步减轻,并验证了此设计方法的可靠性与通用性。     

海洋平台结构系统可靠性分析及其构件安全等级评判

海洋平台在服役期间将遭遇恶劣的环境载荷，研究其系统可靠性并评价其构件安全等级有着重大意义。本文采用分技界限法寻找结构的主要失效路径，以Ditlevsen界限法求取结构的系统失效概率，最后引进模糊综合评判方法对结构作综合评判．由此得到结构构件的安全等级。文中还具体分析了圆管截面极限方程的建立，讨论了影响系数对系统可靠性计算的影响，得到影响系数与系统失效概率的定性关系。按以上思路编制了空间刚架的通用可靠性分析程序，算例表明程序是合理有效的。     

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。     

海洋平台结构系统疲劳可靠性分析方法

本文研究了海洋平台结构系统疲劳可靠性评估方法。文中对平台结构简生管节点疲劳可靠性分析模型进行了简单的评述，在该模型的基础上，建立了用S－N曲线模型与断裂力学模型分别计算平台完好管节点及有初始裂纹管节点疲劳寿命的平告结构系统疲劳可靠性分析模型。作为一个算例，文中运用作者开发的程序系统，对一固定式导管架平台进行了疲劳可靠性计算。     

平面则架结构系统可靠性分析程序

本文进一步分析了平面刚架结构系统失效的基本原理,并给出了只考虑弯矩载荷效应和同时考虑弯矩与轴力两种载荷效应下自动生成失效衡准,搜索主要失效模式与计算系统失效概率的方法,开发出通用计算机程序。通过算例,验证了计算方法的适用性与程序的可靠性。     

潜水器耐压结构可靠性计算及衡准

提出了一种潜艇及可潜器耐压结构可靠性分析计算方法。通过遗传算法直接搜索最大失效概率设计验算点的方法,来获得结构的可靠度值。开发出了实用计算程序。数值计算表明该方法有良好的通用性、收敛性和数值稳定性。分析讨论了各类随机变量变异系数对可靠性的影响。用与确定性设计计算规则所给出的安全性衡准相对比的方法,换算出可靠性分析中结构所对应的可靠性指标值,作为建立可靠性衡准的依据。     

舰艇计算机控制系统网络结构的分析与设想

提出了一种面向目标的二级总级分散式计算机控制系统网络结构，可实现系统多通道并行工作和实时通讯联络，并可在系统主要部件故障时通过系统结构重建来保证系统的可靠性。由此，引出了一个进行系统可靠性设计的新方法。这种方法不是通过系统的冗余备份来建立系统的可靠性，而是在系统主要部件故障时，自动剔除故障部件，重新计算并分配故障载荷，通过系统结构的变化和重新组合来保证系统的可靠性。     

舰艇作战系统可靠性鉴定分析

针对舰艇作战系统的使命任务和结构特点，结合作战系统可靠性的鉴定需求，提出了作战系统可靠性鉴定的总体思路，分析了系统可靠性的任务剖面和数据要求，详细论述了可靠性数据的收集与利用方法，最后给出系统可靠性评估的数学模型。     

某型水下航行器控制方案的半实物仿真

在以ＶＡＸｌａｂ计算机为主机的小型通用动力学半实物仿真系统上对某型水下航行器的运动进行了半实物仿真。给出了半实物仿真系统的基本组成和工作原理，讨论了水下航行器运动的仿真模型和实时积分算法。结果表明，该仿真系统结构合理，精度高，可靠性好，所采用的控制方案可使其满足使用要求，达到了预期的目的。     

基于马氏链样本模拟的潜艇耐压结构系统可靠性计算

潜艇耐压结构主要由耐压船体和耐压液舱组成，是潜艇承受外载的主要结构。在结构可靠性分析中，潜艇耐压结构的可靠性分析属于多个相关模式串联的系统可靠性问题。本文提出了一种适合于结构系统可靠性计算的重要样本法，主要的改进在于根据Metropolis准则，构造马尔可夫链模拟样本，并结合重要抽样技术，计算结构的系统可靠性。潜艇耐压结构的系统可靠性计算的算例表明：该方法具有较好的效率和精度。     

基于XNA的三维电力监控系统设计

针对船舶上多层次电力系统分布在监控管理上存在的直观和可视化问题,设计开发出基于XNA（三维引擎）的电力监控系统。利用3DSMAX软件工具建立了电力地理系统的三维模型。在所建立模型的基础上,采用MicroX三维引擎对三维场景进行管理,在.NET软件框架下,用C#语言联合编程,构建起SPGIS（船舶电力地理信息系统）监控平台,给用户提供一个具有沉浸性、实时漫游的友好监控系统。     

自升式平台整体结构的三维系统可靠性分析

为使自升式平台整体结构三维系统可靠性计算模型更加贴近实际结构,建立基于空间刚架结构和空间薄壁结构两种系统可靠性分析模型.以三维梁元模拟空间刚架结构,以杂交梁元和加筋板格元模拟空间薄壁结构,并推导加筋板格元的修正刚度矩阵和反向结点力向量,弥补了计算反向结点力向量时采用等剪应力矩形元替代加筋板格元的不足,最后运用改进的分支限界法搜索主要失效路径并结合PNET法计算系统失效概率,通过实例对自存和作业等工况下平台系统可靠性进行计算,对比两种系统可靠性模型的优缺点,给出工程设计建议.     

复杂荷载条件下变刚度多层框架码头设计优化

以常德达门船舶有限公司吊机码头工程为例,建立多个框架码头三维有限元模型,在分析研究变刚度多层框架码头承受不同位置船舶水平撞击力下的变形特性的基础上,通过对比有无竖向斜撑、水平斜撑等方案对码头整体变形的影响,提出增加竖向斜撑而不增加水平斜撑的优化方案。该优化减少了复杂荷载条件下框架码头结构的变形,在有限的工程投资下,增加了结构的整体性,提高了结构的可靠度。     

LNG船液舱围护系统安装平台基于极限承载力的可靠度分析

在充分考虑构件的初始缺陷以及几何与材料非线性可能对结构整体稳定性造成影响的基础上,针对174 000 m3 LNG船液舱围护系统安装平台,选取典型的双排脚手架结构作为研究对象,首先通过对整体结构的失效模式追踪,确定结构体系的极限承载力;然后在中心复合抽样试验设计的基础上,将响应面法与非线性有限元法结合起来,对安装平台进行基于极限承载力的可靠性评估。结果表明,用此法来求解结构体系基于极限承载力的可靠度问题不但可行,而且能大幅提高计算的效率。     

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.     

船舶虚拟装配集成化建模方法研究(英文)

A new method of virtual ship assembly modeling which integrates ship three-dimensional design and ship construction planning was described in this paper. A workflow model of simulation modeling based on the virtual ship assembly process was also established; furthermore, a method of information transformation between the ship three-dimensional design and ship construction plan was formulated. To meet the requirements of information sharing between different systems in the ship virtual assembly, a simulation database was created by using the software engineering design method and the relational data model. With the application of this database, the information of ship three-dimensional design, construction planning, and virtual assembly can be integrated into one system. Subsequently, this new method was applied as a tool to simulate the virtual assembly of a ship, and the results guarantee its rationality and reliability.     

框架断路器操作机构设计可靠性浅析

框架断路器运用于船舶主配电供电系统,其操作机构是影响框架断路器安全可靠运行的关键部件.首先介绍了操作机构的工作特点;然后分析了影响机构可靠性主要因素,提出了一系列不利因素的改进方法,提升了操作机构的运行可靠性,为高可靠性框架断路器操作机构的设计优化提供了理论借鉴和技术手段.     

对几种损伤识别方法的噪声敏感性分析

以简支梁、三维框架结构、Benchmark框架模型、海洋平台结构为分析对象,选择柔度差值曲率法、模态应变能法、改进后的模态应变能法和交叉模型交叉模态方法（CMCM）等4种结构损伤定位指标,对分析对象的抗噪声干扰能力进行对比分析。分析结果表明,改进后的模态应变能法和CMCM方法对于结构损伤定位均有较好的抗噪性。     

基于三维数字场的船体表面测量定位标识系统研究

在介绍三维数字场的基础上,对构建基于三维数字场的船体表面测量定位标识系统的框架结构、测量系统、室内空间定位系统及标识划线执行装置系统开展了研究,重点对相应的原理、涉及的技术等方面进行探讨.在此基础上,以船舶表面敷设柔性矩形块的定位点标识作为应用对象,开发相关测量、定位、标识系统,实现在三维数字场中的完整原理性作业,验证提高作业精度和效率的可行性.     

半潜式生产平台立柱与上部模块连接结构设计优化及可靠性分析

半潜式生产平台是一种适用深海油气资源开发的主流装备,相比半潜式钻井平台,其在结构强度和疲劳分析方面有更高的要求。文章在规范设计及校核的基础上,采用三维结构有限元数值分析法,对半潜式生产平台关键结构优化设计和可靠性分析进行研究,以求平台关键结构区域应力状态更合理优化;基于蒙特卡洛法,针对海洋工程环境条件的复杂性和不确定性,引入载荷随机概率变化设定,进一步对关键结构进行可靠性分析及优化,以关注结构强度的可靠性。