无失效指数分布参数的模糊加权最小二乘估计

无失效数据的出现，使分布参数的估计成为可靠性评定的又一关键问题。在对指数分布进行参数估计时，引入模糊加权系数，利用模糊加权最小二乘估计对数据进行回归拟合，推导出模糊加权失效率的估计式。由于无失效数据失效概率的确定对参数的估计结果有较大的影响，以减函数法确定失效概率的Bayes估计，并进行模糊加权线性回归。回归结果与常规线性回归结果相比，更接近工程实际。     

浅水域探测型无人水下航行器海洋动能发电装置特性研究

为了解决浅水域探测型无人水下航行器探测模块长时连续工作时对能源的需求,设计了基于海洋动能的晃动发电装置,根据拉格朗日方程建立了航行器与晃动摆耦合的运动方程,最后根据简化的运动方程,采用龙格库塔方法求解并分析了影响晃动发电性能的因素,研究了不同海况下航行器运动幅度、周期、摆长、质量、转动惯量等参数以及不同运动耦合对发电性能的影响。在2级海况下,最佳电机阻尼系数为5.4N·m·s/rad,3种激励运动耦合时发电装置平均功率能够达到0.5W。研究分析表明,提出的基于海洋动能发电装置模型是合理可行的,在一般海况下,能够满足探测模块的能源需求,同时发现运动幅度、周期、摆长、质量以及耦合横摇运动对发电性能影响较大,转动惯量以及耦合垂荡运动对其影响较小。研究结果为后期晃动发电机的研制、工程试验及优化,提供了一定的理论基础与借鉴。     

脊状结构表面圆柱绕流的流体特性研究

通过构造脊状结构表面,采用非定常数值计算方法,对圆柱表面的绕流场及其水动力特性进行数值计算和研究.结果表明:不同结构参数h和θ的脊状结构对圆柱绕流的控制作用均不同,最佳的结构参数分别是h=2 mm和θ=10°;在一定雷诺数条件下,脊状结构表面既可以减小圆柱表面阻力,又可以有效控制圆柱的脉动升力并延缓边界层的分离;随着雷诺数的增大,脊状结构对圆柱绕流的控制效果会减弱.计算条件下的最优控制效果为:阻力系数最大减少32.56%,升力系数最大减少65.41%,因此提出的脊状结构表面的方案对于控制圆柱表面绕流造成的疲劳损伤或破坏具有一定的参考价值.     

基于故障树分析的鱼雷可靠性评定方法

针对鱼雷系统特点,建立了基于故障树分析的系统可靠性评定模型,该模型除了可克服常规金字塔式可靠性评定方法所存在的缺陷外,还可更直观、直接地反映系统功能结构及故障状态,适用于含重复单元、非串联或非并联的各种复杂系统。重点研究了故障树分析的贝叶斯近似评定方法,并对鱼雷系统进行了可靠性评定实例分析,结果表面所提出的基于故障树可靠性评定方法较传统可靠性评定方法更方便、更直观。     

并联系统预防性维修费用的优化方法

主要针对并联系统建立了有限时间区间的预防性维修优化模型，该模型充分考虑到预防维修可以提高系统生产效益的同时，其故障率会随着维修次数的增加而上升，引入役龄回退因子对预防维修活动前后系统性能的动态变化进行了描述，而且还将系统可靠度作为约束条件。在运用遗传算法进行优化求解的基础上，研究了系统总维修费用随可靠度的变化率，对其进行了深入分析，实例验证了该优化模型的正确性。     

基于灵敏度分析的鱼雷联接结构稳健设计

工程中存在许多不确定因素或随机波动.确定性优化结果往往位于约束边界附近,随机波动容易导致设计失效.稳健设计可以保证产品使用的可靠性,同时降低操作费用.将可靠性优化设计理论与可靠性灵敏度分析方法相结合,应用可靠性稳健设计优化理论方法对鱼雷楔环联接结构进行了优化设计.此外将拉格朗日乘子引入惩罚项中,把有约束的优化问题转化为无约束优化问题.通过与确定性优化的对比,验证了所提出的优化方法具有良好的优化效果,为武器装备产品的稳健优化设计提供了理论依据.     

Savonius后置导流板的数值仿真

设计了一种自动对流装置,通过后置导流板在来流的作用下自动对准来流,使前置导流板能够处在最佳工作位置.这种系统不仅能够高效发电,而且制造成本低.基于这种设计,数值仿真研究了后置导流板对叶轮的影响.结果表明:叶轮长度越低、距离旋转中心越远,对叶轮的功率系数影响越小.由于发电装置稳定性和工程技术的限制,提出叶轮的最佳布放位置在距离旋转中心2.64D(D为叶轮直径)位置处,此处导流板对叶轮的功率系数影响小于2.6%.     

鲨鱼沟槽表皮减阻机理的仿真研究

通过对鲨鱼沟槽表面特殊流场的数值仿真研究，探讨了沟槽表面存在减阻效果的内在机理。针对沟槽表面流场的特点，在数值计算过程中对其计算域、计算网格及其流动参数进行了合理化的处理，并尝试将力学相似原理运用于沟槽表面流场的数值仿真。仿真结果表明，沟槽表面与“页流的“反向旋转涡对”相互作用，产生“二次涡”，削弱了“反向旋转涡对”的强度，进而抑制了低速条带的形成和发展，从而降低湍流猝发强度，实现湍流减阻。     

水下航行器海流发电装置叶轮的数值仿真

针对水下航行器航行过程中的能源补给问题,设计了一种用于水下航行器的垂直轴海流发电装置.为探索稳定海流中发电装置叶轮的受力特性和功率输出特性,利用滑移网格技术对叶轮流场进行了二维非定常数值仿真,结果与实验数据较为吻合.针对4叶片和3叶片叶轮分析了叶轮旋转速度ω和叶片翻转角θ对叶轮发电性能的影响,结果表明,3叶片叶轮最大输出功率要高于4叶片叶轮,展长为1 m的3叶片叶轮在v∞=1 m/s、θ=120°和ω=0.3 rad/s时获得最大平均输出功率29.33 W.分析了3叶片叶轮在来流v∞=1 m/s下速度场的基本特点,为实际的设计安装工作提供了预测和指导.