船舶推進(jìn)系統(tǒng)的可靠性模型分析.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC學(xué)校代碼10497學(xué)位論文題目船舶推進(jìn)系統(tǒng)的可靠性模型分析英文ReliabilityModelAnalysisof題目ShipPropulsionSystem研究生姓名陳帥姓名袁成清職稱教授學(xué)位博士單位名稱能源與動(dòng)力工程學(xué)院郵編430063申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱輪機(jī)工程論文提交日期201604論文答辯日期201605學(xué)位授予單位武漢理工大學(xué)學(xué)位授予日期答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人2016年5月指導(dǎo)教師武漢理工大學(xué)碩士學(xué)

2、位論文摘要船舶推進(jìn)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，作為船舶的核心部分，其可靠性直接影響船舶的安全運(yùn)行。船舶長(zhǎng)期航行于海上，發(fā)生故障時(shí)不能及時(shí)得到岸上的援助，如果船舶推進(jìn)系統(tǒng)的可靠性得不到保障，輕者，會(huì)額外增加因消除故障而產(chǎn)生的開(kāi)支，增加維修勞動(dòng)量和延長(zhǎng)船舶停航維修時(shí)間，導(dǎo)致船舶使用效率的降低；重者，則會(huì)發(fā)生災(zāi)難性事件。因此，船舶推進(jìn)系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題越來(lái)越受到眾多用戶單位和專家學(xué)者的關(guān)注。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于大型船舶推進(jìn)系統(tǒng)可靠性模型方面的研究較少，

3、并且大多側(cè)重于定性分析故障現(xiàn)象、原因，以及制定相關(guān)的維修策略。對(duì)可靠性數(shù)學(xué)建模理論的應(yīng)用不多，因而難于定量計(jì)算出相關(guān)的可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)。這一方面是由于組成船舶推進(jìn)系統(tǒng)的零部件眾多，失效模式復(fù)雜，其可維修性也為數(shù)學(xué)建模帶來(lái)了一定的困難。另一方面，由于缺乏可靠性數(shù)據(jù)的積累，在使用概率統(tǒng)計(jì)類數(shù)學(xué)模型對(duì)船舶推進(jìn)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行評(píng)估時(shí)存在著小子樣問(wèn)題。對(duì)于船舶主機(jī)的可靠性建模，選擇了故障樹(shù)分析法，在對(duì)具體故障事件進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上建立了燃燒室組件和燃

4、油系統(tǒng)的故障樹(shù)進(jìn)行定性和定量分析，并通過(guò)這種方法得到了主機(jī)在不同運(yùn)行時(shí)間下的累積失效概率。針對(duì)船舶軸系這一可維修系統(tǒng)，首先采用了適于描述可維修系統(tǒng)中各單元狀態(tài)變化規(guī)律的馬爾科夫過(guò)程建立了軸系可靠性模型，再結(jié)合灰色理論中的灰數(shù)覆蓋思想對(duì)模型進(jìn)行了優(yōu)化，使小子樣問(wèn)題得到解決。結(jié)果表明，該建模方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)船舶推進(jìn)軸系的可靠性的定量評(píng)估。最后，論文以船舶艉軸為例，基于應(yīng)力強(qiáng)度干涉理論提出了一種船舶推進(jìn)系統(tǒng)在大尺度變形條件下的可靠性評(píng)估方法，并