现役船体结构可靠性评估理论研究现状及展望

作为现役船体结构可靠性评估的关键技术,可靠性评估理论直接决定了可靠性评估结果的有效性和置信度。从可靠性评估理论的计算原理、度量指标计算及工程应用等方面阐述了传统可靠性评估理论和非概率可靠性评估理论的发展历程及研究现状,分析、总结了各可靠性评估理论在现役船体结构可靠性中的优势及不足,给出了今后开展相关研究的展望,并指出了现役船体结构可靠性研究的重点。     

腐蚀损伤下船体总纵极限强度可靠性分析方法探讨

针对腐蚀损伤下船体结构安全性评估问题,基于实船腐蚀勘验数据,引入非概率可靠性评估理论,提出舰艇现时状态下船体结构总纵极限强度非概率可靠性分析方法,建立船体结构非概率可靠性分析模型。对某舰艇船体结构现时状态下的总纵极限强度可靠性及非概率可靠性分析方法在船体结构安全状态评估方面的应用性进行了分析。结果表明:非概率可靠性分析方法克服了过度依赖样本数据的缺陷,较确定性方法更贴近客观实际,在舰艇船体结构技术状态评估方面具有较好的应用前景。     

基于分阶段筛选评估的合同网任务分配机制

基于合同网的任务分配机制广泛应用于各领域的多Agent系统中,以解决分布式任务分配问题。在分析经典合同网协议优缺点的基础上,提出了分阶段筛选与招投标协商相结合的任务分配模型。通过招投标的可计算性评估,将主要计算任务放在招投标Agent内部进行并且缩小招投标范围,从而减少通信并提高效率;通过动态确定评估指标提高了机制的通用性。     

水下监测系统的生存性定义与模型

当水下监测系统遇到外部攻击、发生故障和事故时,生存性为系统仍保证基本服务提供了保障.为准确衡量此类系统的生存性,提出了它的生存性定义、计算方法和系统模型.生存性定义为在指定工作环境下,受事件影响的系统服务仍能达到用户要求的能力,表示为系统服务性能的数学期望.根据这种定义和计算方法能更准确地判别系统设计是否满足生存性标准.在基于多状态系统的生存性模型中,服务性能是各子系统状态的函数,与系统的结构函数有关.子系统状态的概率分布由系统的可靠性和安全性决定.最后通过实例说明了生存性模型的有效性.     

基于本体的战场环境信息规范化目录服务研究

目录服务是面向服务架构的战场环境保障系统的重要功能,其根本目的是使分布、海量战场环境信息形成面向任务的数据集,供作战人员使用.为了规范战场环境信息目录服务并实现智能查询功能,将OGC-CSW规范和本体引入战场环境信息目录服务的设计中,建立了战场环境信息目录服务框架,并重点对面向任务的元数据信息模型、任务本体模型以及语义查询机制等关键技术进行了深入研究.最后通过实验对文中方法进行了验证.     

天基预警系统资源调度方法

对面向导弹预警任务的天基预警系统中的低轨卫星资源调度问题进行了研究.对预警任务的特性进行分析,提出了一种预警任务规划与分解方法以减少任务对资源占用时间的需求;在此基础上建立了该问题的约束满足CSP调度模型;针对该模型变量多、解空间规模庞大的特点以及对求解算法时效性的要求,设计了一种基于局部解空间跳出机制的改进型遗传算法MGA.仿真表明该模型与算法在给定时间内能够得到满意的调度方案.     

Reliability of a two-dimensional demand-based networked system with multistate components

Existing research on multistate system reliability has mainly focused on one-dimensional systems such as parallel systems, linear sliding window systems, and linearly consecutively connected systems. However, two-dimensional networked systems widely exist in real-world applications such as lighting systems, monitoring systems, and computer network systems. This research considers a two-dimensional networked system consisting of multistate components. The system fails if the cumulative performance of any row or any column cannot meet a predetermined demand. A novel reliability evaluation algorithm is proposed for the considered two-dimensional networked system by extending the universal generating function technique. Furthermore, the proposed model and reliability evaluation algorithm are extended to a two-dimensional networked system with phased missions. The proposed models and algorithms are illustrated by a matrix heating system in a thermoforming machine.     

Kriging与改进一次二阶矩融合的可靠性分析方法

针对结构可靠性分析问题,提出了Kriging与改进一次二阶矩方法相融合的分析方法。传统的改进一次二阶矩需要计算结构功能函数的梯度信息,在处理包含有限元模型的隐式极限状态问题时会比较困难。该方法将Kriging代理模型与改进一次二阶矩迭代有效而充分地结合,借助Kriging方法提供功能函数的梯度信息,以解决隐式极限状态函数的求导难题,提高分析效率。通过数值与工程算例验证了所提方法的可行性和高效性。     

系统可靠寿命的不确定性分析及其高效方法

为了分析元器件失效率的不确定性对系统可靠性的影响,借鉴Borgonovo的矩独立灵敏度分析思想,在充分考虑了系统可靠寿命完整不确定性信息的情况下,提出了基于系统可靠寿命的矩独立重要性测度,用来分析不确定性条件下系统元器件失效率对其可靠寿命的平均影响。但由于系统可靠寿命函数是系统可靠度函数的反函数,一般无法解析表达而以隐函数的形式存在,致使该矩独立重要性测度难以高效准确求解。为了解决这一问题,文章提出了一种新的Kriging自适应代理模型的高效算法,该算法以Kriging代理模型预测值的变异系数作为自适应学习函数,通过自主增加新的试验样本,增强代理模型的预测准确性。阀门控制系统和民用飞机电液舵机系统两个算例分析表明,在保证计算精度的情况下,通过变异系数自适应学习函数,仅需添加少量系统可靠寿命试验样本,就能够构建用来充分近似系统可靠寿命函数的Kriging代理模型,解决了重要性测度的高效求解问题,从而验证了所提方法的合理性和算法的高效性。     

考虑仿真可信度的舰炮虚拟校射

为利用仿真模型在有限校射样本的条件下对校射补偿量进行合理估计,对考虑仿真可信度的舰炮虚拟校射方法进行了研究。对自适应加权贝叶斯估计方法进行了研究,一方面对仿真先验可信度的计算方法进行了分析,另一方面对考虑先验可信度的自适应加权贝叶斯估计算法进行了研究。在此基础上,结合舰炮虚拟校射的原理和需求,建立了舰炮虚拟校射诸元误差自适应加权贝叶斯估计模型。仿真验证表明:自适应加权贝叶斯估计方法能够利用试验数据对仿真模型的可信度进行有效验证并进一步实现对目标分布的有效估计;所设计的校射方法能够综合利用仿真模型和校射样本的优势,实现对诸元误差的合理估计,达到有效提高校射精度的目的。