船舶主機可靠性綜合分析研究.pdf

1、隨著我國航運事業(yè)的不斷地發(fā)展，加上進出口貿易逐年增加，我國80％的進出口貿易都通過航運完成。又由于船舶的運輸環(huán)境復雜多變，而且根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，45%以上的船舶重大機損是船舶主機故障，對船舶主推進裝置的可靠性的要求越來越高。因為船舶動力的源泉就是船舶主推進裝置，所以船舶主推進裝置的故障將直接影響船舶主機的正常航行，甚至會危害到人的生命和財產(chǎn)。而船舶主機是船舶主推進裝置中的重要組成設備，船舶主機可靠性的研究就成為了當今船舶可靠性研究中的熱

2、點之一。
　　文章首先介紹了船舶主機系統(tǒng)國內外研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，接著重點介紹了可靠性分析方法中的模糊故障樹的分析方法及原理。由于船舶主機故障的復雜性，如果有主機部件可靠性參數(shù)則可以通過仿真進行分析，如果缺少以上數(shù)據(jù)，則可以通過船舶主機專家組的意見對參數(shù)進行評估。
　　本文接著介紹了船舶主機系統(tǒng)的基本組成，船舶主機系統(tǒng)是有八個子系統(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、曲柄連桿機構

3、和安保系統(tǒng)組成。船舶主機是一個非常復雜的系統(tǒng)，它的零部件的故障取決于很多的因素，它是一個隨機變量。它的故障機理很復雜，而且它的的故障模式也各不相同。掌握它的故障發(fā)生前隨工作時間的分布規(guī)律是很重要的。由于其故障原因不同的特點，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)和模糊故障樹分析(FFTA)的綜合分析法分析了主機各個子系統(tǒng)常見的故障類型，并對故障進行了風險系數(shù)(RPN)分析，最終繪制成一張船舶主機故障綜合評定表。

4、結合可靠性分析的方法——模糊故障樹分析方法(FFTA)，實現(xiàn)對船舶主機模糊故障樹的定性分析和定量分析。把繪制好的船舶主機模糊故障樹和前期整理好的船舶主機故障綜合評定表給科研院教授，輪機管理人員，船廠維修工程師等進行參考，讓他們對收集的船舶主機模糊故障樹的底事件進行一個發(fā)生概率的評估，然后運用三角模糊理論進行定性和定量的分析，求出船舶主機模糊故障樹的最小割集、最小勁集、結構重要度、概率重要度、關鍵重要度、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。
　　對于船舶主機系統(tǒng)來說，系統(tǒng)比較復雜，而且機械故障比較多，主機模糊故障樹底事件的故障分布函數(shù)不可能只有一種分布，會有指數(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就比較困難。文章運用Monte Carlo方法，利用Visual C++6.0和Matlab聯(lián)合編程對船舶主機各個子系統(tǒng)的可靠性進行了仿真，得到了船舶主機各個子系統(tǒng)的平均壽命，故

6、障率等可靠性參數(shù)，并且實現(xiàn)了對船舶主機各個子系統(tǒng)在最大平均壽命期間內隨時間的故障率曲線的模擬輸出。對船舶主機各個子系統(tǒng)的壽命周期預測提供了很好的參考。
　　文章為了消除專家組意見存在的偏離性，提出了一種聚類模糊綜合評價方法，引入三角模糊數(shù)來表征底事件發(fā)生的概率，對故障樹各層故障指標進行專家層次分析和評估，基于聚類法剔除偏離度嚴重的數(shù)據(jù)，最終進行綜合評價。最后，利用Visual C++6.0及Matlab軟件聯(lián)合編程實現(xiàn)了基于上述方