本文關(guān)鍵詞：艦船火災生命力評估方法研究

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【摘要】：爆炸、浸水、火災是影響艦船生命力的三大破壞因素。目前的艦船生命力評估側(cè)重于研究爆炸、浸水對艦船生命力的影響,而較少考慮火災對艦船生命力的影響。但是不論平時還是戰(zhàn)時,火災都是威脅艦船生命力的主要災害。為了提高火災環(huán)境下的艦船生命力,在艦船設計過程中需要對設計方案進行火災生命力評估,從而判斷艦船生命力滿足作戰(zhàn)使用要求的程度,并找出設計中的薄弱環(huán)節(jié),用于指導和改進消防與生命力設計。因此很有必要開展艦船火災生命力評估方法的研究。 本文為解決火災環(huán)境下艦船生命力評估缺乏總體框架和評估手段的問題,根據(jù)艦船生命力理論和火災風險理論,提出了艦船火災生命力概念,開展了艦船火災生命力評估方法研究,主要工作與成果如下： 構(gòu)建了面向任務的艦船火災生命力評估體系。根據(jù)系統(tǒng)學觀點對艦船火災生命力目標進行分析,將生命力目標分為總體層、性能層、系統(tǒng)層和單元層,提出了面向任務的艦船火災生命力目標體系,并對相關(guān)概念進行了科學定義；對艦船火災生命力進行概率分析,建立了艦船火災生命力評估模型：借鑒火災風險評估理論構(gòu)建了艦船火災生命力設計框架與評估流程。該評估體系既延續(xù)了目前艦船生命力評估的基本概念,又結(jié)合了火災風險評估的理念,形成了以概率論為基礎(chǔ)理論、以艦船任務為頂層目標、既適用于戰(zhàn)時也適用于平時的總體框架和評估流程。 提出了耦合火災場景分析的艙室火災易感性評估方法。對目前的易感性概念進行擴展,定義了包括起火可能性和火災場景發(fā)生可能性的火災易感性。在艙室起火可能性分析中,將起火原因分為武器命中起火和事故誘發(fā)起火,針對命中起火,給出了起火點概率分布形式和艙室起火概率模型；針對事故起火,給出了艙室單位面積起火頻率和艙室起火頻率模型。在艙室火災場景分析中,基于故障樹分析方法,研究了其在艦船消防措施可靠性分析中的應用；提出了基于貝葉斯網(wǎng)絡的火災場景分析方法,該方法克服了事件樹分析中各個事件必須按照時間順序依次排列的局限性。 提出了基于火災動力學模擬的設備單元火災易損性分析方法。在分析單元火災損傷指標及其判據(jù)的基礎(chǔ)上,建立了基于火災數(shù)值模擬與Monte Carlo模擬的單元火災易損性評估方法。在戰(zhàn)時火災易損性方面,針對戰(zhàn)時火災中武器導致的艙室開口具有不確定性這一特殊情況,提出了開口位置參數(shù)(VSH)和開口大小參數(shù)(VW),并分析了這兩個參數(shù)的不確定性對單元火災易損性的影響。在事故火災方面,針對某艦船機器處所艙室,在艙室起火頻率和火災場景分析的基礎(chǔ)上,分析了火源及消防系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)不確定性對單元火災易損性的影響。 提出了多態(tài)系統(tǒng)動態(tài)火災生命力評估方法。將隨時間變化的多態(tài)損傷看作時間連續(xù)、狀態(tài)離散的隨機過程,提出了基于隨機過程的多態(tài)時變損傷理論。根據(jù)這一理論,在損傷狀態(tài)和時間上對單元火災易損性進行拓展,提出了多態(tài)單元動態(tài)易損性評估方法。引入通用產(chǎn)生函數(shù)方法用于將多態(tài)單元易損性綜合為多態(tài)系統(tǒng)易損性。對事件樹分析方法在時間進行拓展,提出了動態(tài)火災場景分析方法。耦合多態(tài)系統(tǒng)動態(tài)易損性分析方法和動態(tài)火災場景分析方法,提出了基于風險評估理論的多態(tài)系統(tǒng)動態(tài)火災生命力評估模型。該模型不僅適用于事故火災,更適用于戰(zhàn)時火災,能夠預測艦船系統(tǒng)火災風險隨時間變化的情況,也可為制定艦船損管決策預案提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：艦船 生命力 易感性 易損性 火災風險 評估
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U674.70
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-13
• 插圖列表13-15
• 表格列表15-17
• 定義列表17-18
• 第1章 緒論18-30
• 1.1 研究背景及意義18-20
• 1.2 研究現(xiàn)狀20-27
• 1.2.1 艦船生命力發(fā)展概況20-22
• 1.2.2 艦船火災生命力相關(guān)研究概況22-26
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀小結(jié)26-27
• 1.3 研究目標、內(nèi)容及途徑27-28
• 1.3.1 研究目標27
• 1.3.2 研究內(nèi)容與途徑27-28
• 1.4 章節(jié)結(jié)構(gòu)安排28-30
• 第2章 艦船火災生命力評估體系構(gòu)建30-48
• 2.1 引言30
• 2.2 艦船火災生命力目標分析30-34
• 2.2.1 艦船生命力的系統(tǒng)學解釋31-32
• 2.2.2 艦船層次劃分32-33
• 2.2.3 面向任務的艦船火災生命力目標分析33-34
• 2.2.4 艦船生命力相關(guān)概念的重新定義34
• 2.3 艦船火災生命力概率分析34-40
• 2.3.1 艦船火災生命力隨機事件34-36
• 2.3.2 艦船火災生命力隨機變量36-38
• 2.3.3 艦船火災生命力評估模型38-40
• 2.4 艦船火災生命力評估流程40-45
• 2.4.1 艦船火災生命力設計總體框架40-43
• 2.4.2 火災生命力評估結(jié)果表征43-44
• 2.4.3 評估流程設計44-45
• 2.5 本章小結(jié)45-48
• 第3章 艙室火災易感性分析方法48-64
• 3.1 引言48
• 3.2 艙室起火概率/頻率分析方法48-52
• 3.2.1 命中起火概率49-51
• 3.2.2 事故起火頻率51-52
• 3.3 火災場景分析方法52-59
• 3.3.1 故障樹53-54
• 3.3.2 事件樹54-56
• 3.3.3 貝葉斯網(wǎng)絡56-59
• 3.4 算例分析59-61
• 3.5 本章小結(jié)61-64
• 第4章 單元火災易損性分析方法64-88
• 4.1 引言64-65
• 4.2 單元火災損傷等級與判據(jù)65-70
• 4.2.1 工程判據(jù)66-69
• 4.2.2 理論判據(jù)69-70
• 4.3 火災模擬方法70-73
• 4.3.1 火災模型選擇70-72
• 4.3.2 火源設計方法72-73
• 4.4 火災參數(shù)不確定性及分析方法73-75
• 4.4.1 不確定性參數(shù)分布特征73-74
• 4.4.2 不確定性分析方法74-75
• 4.5 戰(zhàn)時火災單元易損性分析75-81
• 4.5.1 基本方法75-76
• 4.5.2 場景想定76-77
• 4.5.3 結(jié)果與分析77-81
• 4.6 事故火災單元易損性分析81-86
• 4.6.1 基本方法82-83
• 4.6.2 場景想定及結(jié)果分析83-86
• 4.7 本章小結(jié)86-88
• 第5章 多態(tài)系統(tǒng)動態(tài)火災生命力評估方法88-110
• 5.1 引言88-89
• 5.2 基于隨機過程的多態(tài)時變損傷理論89-94
• 5.2.1 單元多態(tài)損傷概率分布89-90
• 5.2.2 單元多態(tài)損傷隨機過程90-91
• 5.2.3 通用產(chǎn)生函數(shù)91-94
• 5.3 多態(tài)系統(tǒng)動態(tài)火災生命力評估方法與流程94-98
• 5.3.1 多態(tài)系統(tǒng)動態(tài)易損性分析方法94-95
• 5.3.2 動態(tài)火災場景分析方法95-97
• 5.3.3 多態(tài)系統(tǒng)動態(tài)生命力模型97-98
• 5.3.4 多態(tài)系統(tǒng)動態(tài)火災生命力評估流程98
• 5.4 算例分析98-107
• 5.4.1 算例描述98-100
• 5.4.2 結(jié)果與分析100-107
• 5.5 本章小結(jié)107-110
• 第6章 結(jié)論與展望110-116
• 6.1 論文總結(jié)110-113
• 6.2 主要創(chuàng)新點113-114
• 6.3 工作展望114-116
• 參考文獻116-124
• 致謝124-126
• 攻讀博士期間發(fā)表的論文126-128
• 參與的科研項目與課題128

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 汪金輝;褚冠全;李開源;;Study on the Uncertainty of the Available Time Under Ship Fire Based on Monte Carlo Sampling Method[J];China Ocean Engineering;2013年01期

2 侯岳;浦金云;陳曉洪;;艦艇沉沒概率解析計算模型[J];艦船科學技術(shù);2013年05期

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本文編號：1010626