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基于监测信息的船舶结构可靠度计算方法研究
| 论文题名： | 基于监测信息的船舶结构可靠度计算方法研究 |
| 关键词： | 结构健康监测;贝叶斯方法;数据自更新算法;船舶结构;可靠度计算 |
| 摘要： | 船体结构的破坏大多情况下不是突然间发生的，一般来讲多是在其服役航行期间累积受损程度，最终导致结构发生破坏失效。船体结构健康监测系统可以实时监测船体结构在外载荷作用下的响应，利用这些响应数据可以随时预报船体结构的“健康程度”。船体结构可靠度显然可以用来表征船体结构的“健康程度”。本文提供了基于船体结构健康监测系统采集的监测信息，计算出在役船舶实时可靠度的方法。 船体结构健康监测系统会实时采集样本信息来反映当前船体结构应力水平。本文结合贝叶斯理论实现了船体结构监测信息的自更新。所谓的自更新是指，监测系统会科学的将每一次新采集的应力信息与之前采集到的样本信息综合起来得到新的统计信息。这些统计信息以概率模型的方式应用到下一步的可靠度计算中。在得到每一时刻的更新概率模型后，利用其统计特征值计算该时刻结构的可靠度，用以实现预报其该时刻船体结构“健康程度”的功能。为了实现这一功能，本文提供了以下方法： （1）处理监测信息数据的方法。包括样本的生成、统计量的计算、样本概率模型的拟合等将数据信息变为可利用的概率模型的方法； （2）基于贝叶斯理论的数据更新方法。本文利用贝叶斯理论针对数据样本可能服从的概率模型，推导出用来更新概率模型的公式，进而利用这些公式设计出可以使监测信息自更新的程序； （3）计算实时可靠度的方法。在得到更新后的概率模型后，本文针对不同的概率模型给出了适合该概率模型的可靠度计算方法。归纳起来，本文提供的可靠度计算方法主要基于一次二阶矩法与蒙特卡洛法。 在提供在役船舶实时可靠度计算方法的同时，本文根据某船舶在某海域航行时的实测信息给出了相关计算结果，并且对计算结果进行了简要的对比分析。 |
| 作者： | 何佳琦 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 佟福山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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