基于无失效数据船体可靠性的研究

论文摘要

船体的可靠性与船体的寿命有密切的关系。船体可靠性研究的目的是为了反映当前船体的真实可靠性水平,从而促进船体的研制、生产及使用过程中的可靠性管理工作,所以对船体的可靠性研究有重要意义和实际应用价值。随着科学技术的飞快发展,一些新材料在船体上得到了广泛的应用,这使得船体的可靠性越来越高。要想获得船体寿命的失效数据,不但花费很长的试验时间,而且对造价昂贵,可靠性高的船体其破坏性也是难以做到的。由于船体的可靠性高且样本少,在船体的可靠性试验中常用定时截尾方法得到船体寿命的无失效数据。因此,利用无失效数据对船体进行可靠性研究成为一个现实可行的方法。本论文根据船体寿命无失效数据对船体的可靠性进行研究。论文运用了两种方法分别对船体的可靠性进行了点估计和区间估计,并对船体的可靠寿命置信下限进行了预测,具体工作如下:1.通过船体寿命无失效数据,利用综合E-Bayes估计的方法对船体的可靠性进行研究。综合E-Bayes估计是可靠性研究的一种有效的方法,是数据挖掘和不确定性知识表示的理想模型,其最大优点是将先验知识与样本信息相结合、依赖关系与概率表示相结合。数值实验结果表明,综合E-Bayes估计适合船体可靠性的研究。2.研究了不同结构船体在使用时可靠度和寿命的关系。针对不同结构船体,当其寿命服从Weibull分布时,利用船体寿命无失效数据,建立了基于给定寿命时船体可靠度的单侧置信下限的模型。该模型将所有的无失效寿命数据进行累加,大大提高了可靠性分析的精度。该模型的方法易于计算,便于工程应用。3.在不同结构船体寿命服从Weibull分布的情形,利用船体寿命无失效数据,建立了预测船体可靠寿命置信下限的模型。该模型综合了所有的无失效寿命数据的信息,大大提高了可靠性分析的精度。该模型的方法易于实现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源和目的
• 1.2 研究意义
• 1.3 船舶可靠性研究综述
• 1.3.1 船舶疲劳和腐蚀的研究综述
• 1.3.2 基于砰击作用下舰船结构可靠性研究的综述
• 1.3.3 船体上甲板砰击屈曲的研究综述
• 1.4 无失效数据可靠性研究的国内外现状
• 1.4.1 无失效可靠性（抽样）检验方法
• 1.4.2 最优置信限法
• 1.4.3 配分布曲线法
• 1.4.4 修正似然函数法
• 2—法'>1.4.5 极小χ²—法
• 1.4.6 等效失效数法
• 1.4.7 参数的综合估计法
• 1.4.8 二项分布—非参数方法
• 1.4.9 其它方法
• 1.5 论文的研究内容
• 1.6 论文的创新之处
• 第2章 可靠性和寿命分布的理论基础
• 2.1 可靠性理论
• 2.2 可靠性的特征量
• 2.2.1 寿命分布函数
• 2.2.2 可靠度函数
• 2.2.3 平均寿命
• 2.2.4 平均剩余寿命
• 2.2.5 失效率函数
• 2.3 可靠性特征量间的相互关系
• 2.4 连续型寿命分布
• 2.4.1 指数分布
• 2.4.2 Γ分布
• 2.4.3 威布尔（Weibull）分布
• 2.4.4 均匀分布
• 2.4.5 对数正态分布
• 2.4.6 截尾正态分布
• 2.5 离散型寿命分布
• 2.5.1 二点分布
• 2.5.2 二项分布
• 2.5.3 几何分布
• 2.5.4 负二项分布
• 2.5.5 泊松分布
• 2.5.6 离散威布尔（Weibull）
• 2.6 寿命分布类
• 2.7 本章小结
• 第3章 寿命数据分析
• 3.1 寿命数据分析的步骤
• 3.2 寿命数据分析的特点
• 3.3 指数随机变量的顺序量
• 3.4 指数模型的参数估计
• 3.4.1 问题及记号
• 3.4.2 （n，r）试验方案
• 0）试验方案'>3.4.3 （n，t₀）试验方案
• 3.5 威布尔分布的参数估计
• 3.6 本章小结
• 第4章 综合E-Bayes估计船体可靠性的研究
• 4.1 参数估计
• 4.2 Bayes估计
• 4.2.1 先验分布与后验分布
• 4.2.2 贝叶斯风险
• 4.2.3 贝叶斯估计
• 4.3 先验分布的选取
• 4.4 综合E-Bayes估计船体可靠性的研究
• 4.4.1 失效率的E-Bayes估计
• 4.4.2 失效信息后λ的E-Bayes估计
• 4.4.3 失效率λ综合E-Bayes估计
• 4.4.4 可靠度R（t）的综合E-Bayes估计
• 4.4.5 实验仿真
• 4.5 本章小结
• 第5章 船体可靠度和寿命关系的研究
• 5.1 引言
• 5.2 区间估计的概念
• 5.3 威布尔模型
• 5.4 威布尔模型的适用性
• 5.5 船体可靠度和寿命的关系
• 5.5.1 船体可靠性评估
• 5.5.2 实验仿真
• 5.5.3 船体可靠寿命置信下限的预测
• 5.5.4 实验仿真
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢