STPA在船舶复杂系统风险分析中的应用

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近年来,船舶智能技术快速发展,系统的复杂程度不断增加.波音737MAX飞机的失事事故对相关行业提出了深刻的警示,复杂系统,尤其是承担决策、控制任务的复杂智能系统,其风险控制尤为重要.复杂系统的显著特点是由多个子系统非线性组合而成,并表现出新的不可忽视的行为,即涌现.同时,系统开放了更多的网络接口,引入了网络空间的涌现现象.对于船舶,船员需要监督或操作越来越复杂的系统,且通常不完全理解此类系统,引发无法预测的行为及后果.
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为提升反卷积算法的计算效率,提出一种压缩聚焦网格点的快速反卷积算法.该算法基于函数波束形成的输出,根据设定的声源识别阈值,压缩参与反卷积算法循环的聚焦网格点数.算法融合了函数波束形成与相干声源图清晰算法CLEAN-SC(CLEAN based on spatial source coherence)的优点,可进一步提高多声源定位的空间分辨率,并有效降低算法计算时间.仿真和试验表明:所提算法对低于瑞利极限的不相干多声源具有良好的识别效果;试验中,与CLEAN-SC相比,所提算法的计算效率提升了约3.90倍.
为解决传统离心泵故障诊断仅使用单一振动信号而无法综合利用多物理场相关性信息等问题,该研究提出一种基于多物理场信号相关分析与支持向量机(SVM)相结合的故障诊断方法.首先对采集到的离心泵在不同状态下的多物理场信号进行归一化操作;其次计算任意两个归一化后的多物理场信号的相关度并组成相关度矩阵;最后,以相关度矩阵作为特征使用SVM进行诊断.为验证该方法的有效性,使用离心泵故障数据对所提方法进行了验证.结果表明,相比仅使用单一信号的故障诊断方法,该方法能充分提取离心泵多物理场相关度信息,特征提取更充分,有效提高离
利用量纲分析理论研究了使用整形器的分离式霍普金森压杆(SHPB)试验入射波形是否满足几何相似律的问题.通过试验和数值仿真对其结果进行验证;基于直径为14.5 mm的SHPB装置,分析了整形器和撞击杆参数对入射波形的两个重要拐点的影响规律,得到入射波T1和T2拐点的无量纲表达式.结果表明:当撞击杆的速度保持不变,整形器直径与杆的直径同比放大或缩小时,考虑整形器的SHPB装置满足严格的几何相似律;入射波T1拐点主要与整形器的直径和厚度以及撞击杆的速度有关,而入射波T2拐点主要受整形器的厚度和撞击杆的速度影响,
以一类静电双边电容型微谐振器为研究对象,在直流电压上施加时滞位移反馈以控制微结构的复杂动力学行为,如混沌和吸合不稳定.首先,基于全局分岔理论讨论时滞位移反馈控制系统发生同宿分岔和异宿分岔的必要条件,从而分析时滞位移反馈抑制系统混沌运动和吸合不稳定的控制机理.数值和解析结果相吻合验证了该理论预测的有效性.研究发现,当反馈增益系数为正时,时滞位移反馈能够有效抑制双边电容型微谐振器系统的混沌和吸合不稳定这两类复杂动力学现象;尽管二者可归因于系统发生的全局分岔行为,但机理完全不同.该结果在保障微谐振器振动系统的动
针对机械振动无线传感器网络依赖时钟、信标同步、节点间通信同步与同步触发精度较低的问题,提出了一种簇状网络下的路径感知同步触发方法.首先采用双模复用方式进行节点架构设计,然后提出伴随组网方法,构建簇状网络下的网络拓扑结构;接着提出以辅助器测量为核心的路径感知时间测量方法,摆脱时钟、信标与节点间通信同步依赖并提高同步触发精度;最后提出最大时间差值补偿与时间先行同步触发测量方法,解决时间延时补偿与系统指令中断问题.试验表明,路径感知同步触发最大误差在50~60 μs,最小误差在10~16 μs.
为探究地震作用下斜拉桥横向合理抗震体系.以一座大跨径斜拉桥为例,提出了 3种横向抗震体系布置,即横向全限位体系、横向滑动体系以及横向布置钢阻尼器的减隔震体系,建立非线性动力有限元模型,并采用非线性时程法对这3种抗震体系的横向地震响应进行了对比分析.结果表明:大跨径斜拉桥横向采用减隔震体系可以很好地控制结构的横向内力和变形,减隔震效果较好;在此基础上,继续研究了此体系钢阻尼器布置在主塔处、主塔和过渡墩处、主塔和过渡墩及辅助墩处3种布置方案下结构的横向地震响应规律,从中选择最优布置,并进一步对其布置参数进行分
2022年2月28日,由中国船级社(CCS)独立审图和建造检验的全球首艘LNG双燃料VLCC“远瑞洋”轮在大连船舶重工集团公司成功交付.中国船舶集团有限公司副总经理孙伟,大连船舶重工集团有限公司党委书记、董事长杨志忠,中国远洋海运集团有限公司副总经理黄小文,中远海运能源运输股份有限公司党委书记、董事长任永强,CCS大连分社党委书记杨光等出席交船仪式.
期刊
水锤现象在有压管道输水工程中不可避免,气囊式空气罐在高扬程中小流量输水工程中相比其他水锤防护措施体现出较好的可靠性和经济性.基于实际工程,应用商用软件Bentley Hammer对输水管道进行水力过渡过程分析,研究气囊式空气罐与多功能水泵控制阀和空气阀联合使用时的水锤防护效果及罐体的体积和气囊预设压力对水锤防护效果的影响.通过Bentley Hammer软件对无防护措施,加装多功能水泵控制阀和空气阀,多功能水泵控制阀、空气阀与气囊式空气罐联合使用3种情况建立数值模拟模型,在3台水泵同时停机时进行水力过渡过
为研究扁平钢箱梁风屏障的防风效果,在验证数值模型准确性的基础上,针对扁平钢箱梁上分离障条直线型风屏障,研究了风屏障对桥面风场分布的影响,采用神经网络模型建立了风屏障风速折系数的代理模型,考查了风屏障高度与透风率的影响,给出了风速折减系数随风屏障高度和透风率变化的等值线曲线.结果表明:当风屏障高度增加到一定程度后,再增加高度对风屏障防风效果的提高有限;风速折减系数随风屏障透风率的增加,在迎风侧车道和背风侧车道位置处呈现不同的形态;在风屏障透风率大于20%,高度小于3.5 m的情况下,上游车道的风速折减系数大
小波包分析技术被广泛应用于爆破振动信号的幅频特性研究,其有助于分析爆破振动的传播规律与控制.该研究依托青岛地铁交叠隧道工程分区爆破振动试验,获得了现场爆破振动监测数据,并采用小波包技术对爆破振动信号的频率、能量分布特征进行了研究.研究表明:自由面个数、已(未)开挖区等因素导致爆破振动特性的差异性.掏槽区爆破主振频率相对辅助区较小.爆破工作面前方(即隧道未开挖段)主频带随着水平距离的增加总体向高频移动,高频能量比重增加.而在工作面后方,主频带随着水平距离的增加总体向低频移动,低频能量比重增加.辅助区与掏槽区