运行工况下舰船振动-声传递路径分析及试验

全面分析了工况传递路径分析(OPA)在舰船等工程应用中存在的关键问题,提出了将隔振器两端的位移响应之差视为输入振源,利用重相干函数检测是否有重要传递路径被遗漏,并采用截断总体最小二乘方法避免矩阵求逆存在的不适定问题.进行了实船海上振动声辐射试验,实现噪声与结构振动数据的同时基采集.结合试验对建立的OPA模型进行了验证,结果表明:OPA在实际应用中存在的关键问题得以有效解决,OPA方法可以准确、高效地进行舰船噪声源和噪声传播途径的识别与量化.     

基于支持向量回归机的结构非概率可靠性分析

将支持向量机回归技术引入隐式极限状态结构的非概率可靠性分析,基于未确知信息的分段均布描述模型,设计了训练样本抽取策略．为了统一样本尺度,根据分段均布模型与标准化区间均布模型的双射关系,将基本变量区域中的样本数据转化成标准区间变量域中的样本数据,保证了支持向量机训练的稳定性．给出了SVR预测模型算法,并实现了在标准化区间变量域中直接抽取训练、测试及预测样本,使得样本抽取和蒙特卡罗模拟计算更便于实现．通过算例对方法的精度和可行性进行了验证,结果表明：该方法可解决隐式极限状态结构的非概率可靠性分析问题,且应用简便．     

含随机-区间耦合变量的结构可靠性分析方法

分析了随机-区间耦合不确定性结构的可靠性问题.根据变量耦合性质的不同,将问题划为4类,并建立了相应的可靠度指标.第1类为含有随机-区间相关变量的结构且随机变量概型受区间变量实现值影响;第2类为含有随机-区间相关变量的结构且区间变量特征参数受随机变量实现值影响;第3类为含有随机变量的结构且分布参数包含不确定性参数(如随机参数或区间参数);第4类为含有区间变量的结构且区间变量特征参数(如均值或离差)具有随机性的情形.最后通过算例,对所提4类模型和指标进行了应用示例和合理性验证.     

结构混合可靠度计算的自适应重要性抽样方法

针对直接蒙特卡罗方法在高维非线性结构混合可靠度模拟中稳定性差和效率低的问题,将马尔可夫链自适应重要性抽样技术引入混合可靠度计算过程．经实验确定了马尔可夫链转移概率分布,可快速获得近似服从最优重要性抽样函数的系列状态点．根据状态点的一阶原点矩和二阶中心矩来确定所采用的重要性抽样函数;对区间变量进行等距划分,并计算以区间变量为自变量的可靠度平均值,可得到混合可靠度值;通过算例对本方法、非自适应重要性抽样法和直接蒙特卡罗法进行了对比,表明了本方法稳定高效的优势,为结构混合可靠度计算提供了新途径．     

基于do算子的船舶风险干预及推理方法

针对船舶风险侧重于计算发生概率,其管控和干预效果难以评估及推理难题,提出了基于do算子的船舶风险干预及推理方法。首先利用先验知识建立因果关系网络;其次引入Leaky Noisy-Or假设和隐变量节点,建立基于结构性孪生因果网络模型;最后根据do算子干预进行反事实推理,利用引起故障的充分因和必要因来确定干预措施的有效性。实例分析表明,该方法可以有效衡量风险管控措施的有效性,判断干预的行为对危险源排序的影响,具有一定的稳定性和优越性。     

考虑性能退化及变工况的多状态系统可靠性分析方法

工作状况频繁变化(变工况)的复杂系统,由于其组成单元在复杂的工作环境下呈现出不同的性能退化规律,使得多状态系统的可靠性评估十分困难。考虑性能退化的多状态可靠性分析基本理论,定义了退化单元及复杂系统的多状态可靠性函数;给出了相应的计算方法。结合船舶复杂动力系统的应用实例,得到了其性能退化规律及变工况工作时的可靠度变化规律,所提出的考虑性能退化及变工况的多状态系统可靠性分析方法对复杂系统的可靠性评估有一定借鉴价值。     

二态失效的结构模糊随机可靠性统一模型

以模糊随机理论为出发点,以模糊随机变量为基本变量,在经典的二态失效准则假设下,运用F集理论、可能性理论和概率理论,由基本变量的模糊随机分布推导了一种定义在概率空间上的、与原二态失效准则等价的模糊失效准则.进而基于模糊事件的概率测度,提出了一种可灵活统一考虑随机性和模糊性混合/耦合的结构可靠性模型,并论证了新模型与传统的概率可靠性模型和模糊能度可靠性模型的统一性.新模型能为单纯的随机变量、模糊变量、模糊随机变量或它们混合作用下的复杂不确定性影响的结构可靠性问题提供统一的分析方法和度量指标,算例分析显示了所提模型的合理性和必要性.     

聚酰亚胺纤维增强低密度柔性MTES基SiO2气凝胶的制备及表征

本文用具有环境友好性的甲基三乙氧基硅烷替代甲基三甲氧基硅烷,在水溶剂体系中,利用阳离子表面活性剂制备SiO2气凝胶基体,并以耐高温的聚酰亚胺短切纤维为增强相,制备得到了柔性疏水的SiO2气凝胶复合隔热材料。研究了聚酰亚胺短切纤维含量对复合材料热、力学性能的影响。结果表明：制备得到的SiO2气凝胶复合材料具有纤维状三维骨架结构并且气凝胶基体与增强相之间结合紧密,使得复合材料具有超疏水性,疏水角高达171°;具有良好的隔热保温性能,导热系数在0.021 W/(m·K)~0.0225 W/(m·K)之间,初始热分解高达521℃;具有较好的弹性,压缩20%形变后样品未发生增强相与基体的分离现象,并且卸压后能回弹至12%形变处。随着纤维含量的增加,复合材料里压缩强度（20%形变）逐渐增大,但是回弹率并没有较大的变化。     

引入模糊参数的结构Info-Gap可靠性模型

基于Info-Gap理论,在Minkowski范数中引入模糊参数,建立了一种具有模糊属性的Minkowski范数Info-Gap模型.进一步将其应用于Info-Gap可靠性分析,提出了二态失效假设情况下的结构模糊Info-Gap可靠性模型.应用模糊集理论,研究了可靠性指标的计算方法.新方法有效融合了区间凸集模型和椭球凸集模型,调和了在进行结构非概率可靠性分析中两种凸集模型产生的差异.算例分析验证了新方法的适用性和合理性.     

核用汽轮机压力级通用变工况逆顺序算法的改进

为进一步提升核动力汽轮机详细热力计算的精度和通用性,深入分析了蒸汽在静叶栅与动叶栅之间的状态变化。将静叶出口至动叶入口的撞击损失视为等熵绝热过程;而非传统的等压过程。基于此建立通用的变工况逆顺序算法,然后将该算法用于某型核用汽轮机压力级详细变工况热力计算;并与现存逆顺序计算方法进行全面比较。结果表明改进型变工况热力计算方法考虑了汽流实际流动过程,具有更高的计算精度。研究成果将为核用汽轮机整机准确变工况计算提供深度的技术支持。