基于可靠性的船体结构多目标优化设计

本文从多目标与可靠性的角度研究了船体结构纵向构件的优化设计。一方面应用逐步宽度容约束的交互规划法来进行多目标的优化计算；另一方面，在总纵强度的可靠性计算中提取了多种失效形式的串联计算模型，并通过局部可靠度及整体可靠度约束将可靠性与多目标优化相结合。最后给出了某２０００ｔ散货船基于可靠性的纵向构件多目标优化设计实例。     

基于风险的船体结构腐蚀检测规划

提出了基于风险的船体结构腐蚀检测的基本理论框架以及构件修复度的概念．采用贝叶斯方法分析了船体结构在检测及维修后的可靠性更新．建立了构件检测及维修策略的决策树．通过比较不同检测及维修策略的期望费用确定出了最优的检测及维修策略．在此基础上，对检测及维修策略的决策结果进行了敏感性分析，推导了有关的计算公式．计算结果表明，所提出的方法在选择检测及维修策略时是有效的，而且不同的费用取值对决策结果的可靠性和稳定性有明显的影响．     

船体结构疲劳强度的检验

船体结构局部因磨损、腐蚀、脱焊、裂纹等缺陷，导致疲劳强度不足，引发重大事故，为此从保障航运生产安全的实际要求出发，对船体疲劳强度校核的意义，校核的部位及实用的校核方法给出了详细的说明，并结合计算软件的开发介绍了进行船体疲劳强度校核的计算流程。     

船体极限总纵强度可靠性分析

对船体极限总纵强度的研究作了简要回顾，通过对不确定性因素的研究，指时对船体极限总纵强度作可靠性研究是必要的。     

工字型截面构件的船体板架结构可靠性优化

利用有限元方法进行结构分析,建立失效模式的安全余量方程,失效模式的可靠性指标由一次二阶矩法确定,由分枝限界法识别主要失效模式,结构系统和主要失效模式的可靠性指标之间的关系通过ＰＮＥＴ法（概率网络估算法）确定,并依此导出系统可靠性指标相对设计变量的导数。结构的可靠性优化,通过考虑具有工字型截面梁元的稳定性,将设计变量减少一半,降低优化规模,然后,采用最佳矢量法完成两类优化设计：在结构系统可靠性约束下     

基于规范要求的受损船体总纵剩余强度分析

比较了研究了国际船级社协会和ＡＢＳ、ＤＮＶ船级社规范对破损船体结构剩余强度的要求，并把这些要求转化为可靠性模型的限制状态方程，从而使概率意义的评估得以实现。文中还给出了散货船的计算实例比较了ＩＡＣＳ与规范的确定性剩余强度因子与剩余可靠性指标，得到了基于现行规范的安全要求，计算结果表明，ＩＡＣＳ的要求与ＡＢＳ、ＤＮＶ严格，规范中剪力校核条件较为苛刻，在破舱进行水时很难达到要求。     

船体主要结构三维实体模型快速建模方法研究

目前，三维建模方法在众多设计领域中被广泛应用。这里就三维实体建模在船体主要结构建模上的应用进行了研究，介绍了船体结构建模中的数学模型、零件标准库、几何算法等关键技术，并结合甲板结构建模设计实例提出了快速建模方法。     

船体时变可靠性分析

利用船体梁强度的单调退化特性，确定在设计寿命内船体强度的最小值。由船体强度的最小值和载荷的最大值，根据经典的时不变可靠性理论，构造了一种新的时变可靠性表述形式。同Guedes Soares和Garbatov的基于随机过程上跨率的时变可靠性表述形式相比，这种新的时变可靠性表述形式，既能够展现疲劳和腐蚀所导致的船体可靠性随时间的连续变化，同时又避免了数值积分的麻烦。因此这种方法计算量小，计算效率高。     

船体结构疲劳寿命的评估

船舶事故分析表明，疲劳破坏是其结构破坏的主要形式。由于船体中节点的多样性以及节点荷载的复杂性，使得船体结构的疲劳校核计算也相当复杂，所以工程中提出了一些简化方法。介绍了船体结构疲劳强度校核的基本原理，疲劳载荷和疲劳累积损伤计算方法；编写了船体结构疲劳强度校核程序，并用其评估了大型油轮(VLCC)在典型节点处的疲劳寿命。     

基于Parasolid船体结构造型程序设计

基于Ｐａｒａｓｏｌｉｄ图形内核函数库，以ＯｐｅｎＧＬ为图形软件接口在ＶｉｓｕａｌＣ＋＋语言平台上，进行船体局部结构三维造型的开发研究。通过对实船局部结构的三维表达结果分析，证明了该方法的先进性和工程实用性。     

船舶4自由度响应型数学模型的研究

为建立考虑船舶横摇的船舶4自由度响应型数学模型,首先采用类比建模的方法建立船舶横摇响应型数学模型,并首次提出了船舶横摇指数的概念;然后利用多元回归分析软件SPSS17.0及偏最小二乘法对8条船舶数据进行分析,得到横摇指数的最优回归公式;最后,联立Nomoto模型和船舶横摇响应型数学模型得到船舶4自由度响应型数学模型.该模型结构简单,较传统的船舶水动力数学模型更为简捷方便,且基本满足精度要求.     

教学质量评估的一类数学模型

给出了一类教学质量评估的定量分析方法 .利用 Markov过程的无后效性建立了一类注重反映整个教学过程发展变化的质量评估数学模型 .在学生原有基础存在差异的情况下 ,解决了施教后仅以学生考试成绩评估教学质量引起结论偏颇的问题     

可调螺距螺旋桨船舶的操纵运动数学模型

为利用模拟器对可调螺距螺旋桨(CPP)船舶操纵运动进行仿真,应用船舶操纵性分离建模理论,基于荷兰船模试验水池B系列螺旋桨的敞水试验结果,利用Akima插值获得了不同类型的CPP在不同螺距比时的四象限推力系数和扭矩系数,求得CPP的推力和扭矩,建立了CPP船舶的平面运动数学模型.模型充分考虑了风、流对船舶操纵的影响,并可适用于CPP船舶常速域和低速域的操纵运动仿真.仿真结果与实船试验结果吻合较好,能够满足大型船舶操纵模拟器对船舶运动数学模型仿真精度的要求.     

基于模糊凸集的结构非概率可靠性综合模型

在小样本或极小样本问题中,由于参数波动的确切范围难以确定,普通刚性凸集模型含有难以估量和控制的误差,其适用性受到限制.鉴于此,研究建立了一种新的不确定性模型——模糊凸集模型,并通过在刚性凸集中引入一个新的参数——模糊扩展参数,建立了几种典型的模糊凸集模型.在模糊凸集模型的基础上,建立了一种非概率可靠性的综合模型,采用Gauss-Legendre求积方法解决了指标求解所涉及的积分问题.算例表明,采用基于模糊凸集的非概率可靠性综合模型度量小样本结构的可靠性更加合理,可靠性指标的求解方法正确可行.     

预测模型可靠性的模糊数学评价方法

预测模型的可靠程度是通过预测结果中分布规律的可信度体现出来的。针对常见的预测模型可靠性评价中存在的问题,将预测模型预测结果的可信概率定义为预测模型的可靠度,提出了一种评价预测模型的新方法。在新方法中,运用模糊数学理论对预测结果的可信程度进行了评价,建立了预测结果可信度与预测结果相对误差绝对值之间的隶属函数关系,并将模糊数学与可靠性理论相结合,给出了求解预测模型可靠度的计算公式。以含蜡原油粘温关系模型为例,对新方法的评价过程进行了验证。结果表明,对同一种油样采用不同的隶属函数,或对不同油样采用同一个隶属函数,所得预测模型的可靠度均不相同,这说明该方法具有通用性。     

预测模型可靠性的模糊数学评价方法

预测模型的可靠程度是通过预测结果中分布规律的可信度体现出来的。针对常见的预测模型可靠性评价中存在的问题，将预测模型预测结果的可信概率定义为预测模型的可靠度，提出了一种评价预测模型的新方法。在新方法中，运用模糊数学理论对预测结果的可信程度进行了评价，建立了预测结果可信度与预测结果相对误差绝对值之间的隶属函数关系，并将模糊数学与可靠性理论相结合，给出了求解预测模型可靠度的计算公式。以含蜡原油粘-温关系模型为例，对新方法的评价过程进行了验证。结果表明，对同一种油样采用不同的隶属函数，或对不同油样采用同一个隶属函数，所得预测模型的可靠度均不相同，这说明该方法具有通用性。     

单体高速船的推进功率计算

为单体高速船在初步设计、方案设计和技术设计阶段提供了基于船体主要参数，船体主尺度和船型系数，以及船体型线的推进功率的计算方法，从而为船舶设计及其型线优化提供了相关的数学模型，对一船型系列试验结果的考核计算表明，不同功率估算方法所计算值的平均值，具有工程预报精度，可用于船舶设计与线型优化。     

用于公路桥梁可靠性评估的车辆荷载多峰分布概率模型

通过对京沪高速公路车辆运行状况的实测和统计分析,发现由于汽车工业的发展以及超载现象的存在,实测的车辆荷载呈现出多峰分布的特性,难以用传统的单峰概率分布模型来描述.利用极值型Ⅰ分布函数和正态分布函数的加权和,拟合得到了由轻型车辆、普通车辆和重型(含超载)车辆所组成的多峰型车辆荷载的概率分布函数.通过滤过复合Possion过程和滤过复合Weibull过程分别对一般运行状态和密集运行状态下的车辆荷载过程进行了模拟.最终以后续服役期内轻型车辆、普通车辆和重型(含超载)车辆荷载最大值分布的0.95分位值作为桥梁在剩余可靠度研究的评估荷载.该多峰型车辆荷载模型更符合实际,提高了桥梁剩余可靠度评估的准确性和合理性.     

公交车调度优化模型

提出了制定一条公交线路车辆调度方案的优化数学模型，该模型计算了乘客在车站等候的时间内所可能创造的财富——社会效益，并将乘客因候车而丧失创造该财富的机会看成一种社会成本，对车辆调度方案的评估时，不仅考虑了公司运营成本，而且考虑了相应的社会成本，因此，该模型制定的调度方案兼顾了公司利益和社会效益，最后将实际的统计数据带入模型，给出一个车辆调度发车时刻表的优化方案。     

模糊综合评价模型在水质整体质量 评价中的应用

构建了水质模糊综合评价模型,并以雅安市青衣江龟都府水质监测断面为例,对比分析了水质的单因子评价法和模糊综合评价方法的特点.结果表明:雅安市青衣江龟都府水质的单因子评价结果为Ⅲ类,模糊综合评价结果对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水质标准相应的隶属度分别为0.771 6,0.178 1,0.050 3,反映尽管断面水质在单因子评价中为Ⅲ类,但大部分监测指标能达到Ⅰ、Ⅱ类标准,模糊综合评价比单因子评价法更能全面地反映水质状况.