船舶主機(jī)可靠性綜合分析研究.pdf

1、隨著我國(guó)航運(yùn)事業(yè)的不斷地發(fā)展，加上進(jìn)出口貿(mào)易逐年增加，我國(guó)80％的進(jìn)出口貿(mào)易都通過(guò)航運(yùn)完成。又由于船舶的運(yùn)輸環(huán)境復(fù)雜多變，而且根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，45%以上的船舶重大機(jī)損是船舶主機(jī)故障，對(duì)船舶主推進(jìn)裝置的可靠性的要求越來(lái)越高。因?yàn)榇皠?dòng)力的源泉就是船舶主推進(jìn)裝置，所以船舶主推進(jìn)裝置的故障將直接影響船舶主機(jī)的正常航行，甚至?xí)：Φ饺说纳拓?cái)產(chǎn)。而船舶主機(jī)是船舶主推進(jìn)裝置中的重要組成設(shè)備，船舶主機(jī)可靠性的研究就成為了當(dāng)今船舶可靠性研究中的熱

2、點(diǎn)之一。
　　文章首先介紹了船舶主機(jī)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，接著重點(diǎn)介紹了可靠性分析方法中的模糊故障樹(shù)的分析方法及原理。由于船舶主機(jī)故障的復(fù)雜性，如果有主機(jī)部件可靠性參數(shù)則可以通過(guò)仿真進(jìn)行分析，如果缺少以上數(shù)據(jù)，則可以通過(guò)船舶主機(jī)專家組的意見(jiàn)對(duì)參數(shù)進(jìn)行評(píng)估。
　　本文接著介紹了船舶主機(jī)系統(tǒng)的基本組成，船舶主機(jī)系統(tǒng)是有八個(gè)子系統(tǒng)分別組成的，分別是滑油系統(tǒng)、換氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、燃燒室組件、曲柄連桿機(jī)構(gòu)

3、和安保系統(tǒng)組成。船舶主機(jī)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，它的零部件的故障取決于很多的因素，它是一個(gè)隨機(jī)變量。它的故障機(jī)理很復(fù)雜，而且它的的故障模式也各不相同。掌握它的故障發(fā)生前隨工作時(shí)間的分布規(guī)律是很重要的。由于其故障原因不同的特點(diǎn)，其故障的分布規(guī)律也不一樣。本文采用故障模式和影響分析(FMEA)和模糊故障樹(shù)分析(FFTA)的綜合分析法分析了主機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)常見(jiàn)的故障類型，并對(duì)故障進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)(RPN)分析，最終繪制成一張船舶主機(jī)故障綜合評(píng)定表。

4、結(jié)合可靠性分析的方法——模糊故障樹(shù)分析方法(FFTA)，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶主機(jī)模糊故障樹(shù)的定性分析和定量分析。把繪制好的船舶主機(jī)模糊故障樹(shù)和前期整理好的船舶主機(jī)故障綜合評(píng)定表給科研院教授，輪機(jī)管理人員，船廠維修工程師等進(jìn)行參考，讓他們對(duì)收集的船舶主機(jī)模糊故障樹(shù)的底事件進(jìn)行一個(gè)發(fā)生概率的評(píng)估，然后運(yùn)用三角模糊理論進(jìn)行定性和定量的分析，求出船舶主機(jī)模糊故障樹(shù)的最小割集、最小勁集、結(jié)構(gòu)重要度、概率重要度、關(guān)鍵重要度、模糊重要度以及頂事件發(fā)生的模糊概率

5、。這樣為主機(jī)系統(tǒng)的可靠性提供參考，也為船舶管理和維修人員提供了一定的參考。
　　對(duì)于船舶主機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)比較復(fù)雜，而且機(jī)械故障比較多，主機(jī)模糊故障樹(shù)底事件的故障分布函數(shù)不可能只有一種分布，會(huì)有指數(shù)分布、正態(tài)分布、威布爾分布等，因此用傳統(tǒng)方法求解可靠性指標(biāo)就比較困難。文章運(yùn)用Monte Carlo方法，利用Visual C++6.0和Matlab聯(lián)合編程對(duì)船舶主機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了仿真，得到了船舶主機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)的平均壽命，故

6、障率等可靠性參數(shù)，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)船舶主機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)在最大平均壽命期間內(nèi)隨時(shí)間的故障率曲線的模擬輸出。對(duì)船舶主機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)的壽命周期預(yù)測(cè)提供了很好的參考。
　　文章為了消除專家組意見(jiàn)存在的偏離性，提出了一種聚類模糊綜合評(píng)價(jià)方法，引入三角模糊數(shù)來(lái)表征底事件發(fā)生的概率，對(duì)故障樹(shù)各層故障指標(biāo)進(jìn)行專家層次分析和評(píng)估，基于聚類法剔除偏離度嚴(yán)重的數(shù)據(jù)，最終進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。最后，利用Visual C++6.0及Matlab軟件聯(lián)合編程實(shí)現(xiàn)了基于上述方