[01401666]船舶与海洋工程结构物全寿期可靠性评估与风险控制技术及应用

当前船舶与海洋工程结构物可靠性评估技术主要针对结构完好状态开展研究工作,然而在制造、服役等不同状态下船舶与海洋工程结构特性差异很大,面临的失效风险模式也极为不同,因此亟需建立船舶与海洋工程结构物在设计、制造、服役以及可预见性事故等状态下的全寿期可靠性评估与风险控制技术。 在国家973、863、国家自然科学基金等项目支持下,针对设计、制造、服役以及可预见事故状态下船舶与海洋工程结构物可靠性评估与风险控制的关键技术进行全面研究和技术攻关,改进了现有可靠性分析方法,建立了相关规范和标准,提出了风险控制措施。本项目系统地解决了五大关键技术,创新成果如下： 1. 针对设计状态,建立了船舶与海洋工程结构物快速可靠性评估技术,解决了大型结构系统失效模式多、随机因素多、计算量大的难题,形成了相应评价指标和指南,为船舶与海洋工程结构物设计提供了重要技术支撑。 2. 针对制造状态,建立了典型板架结构和舱段结构焊接残余应力随机预报方法、典型模块吊装预变形随机分析方法、浮箱下水状态可靠性评估方法,解决了焊接失效、模块吊装、结构下水安全分析的难题,为船舶与海洋工程结构物制造效率和安全提供了有效保障。 3. 针对服役状态,建立了腐蚀、裂纹条件下船舶与海洋工程结构物极限承载力随机预报方法和动态时变可靠性预报方法,研发了智能结构振动控制技术,解决了服役期内尤其是老龄化船舶与海洋工程结构物安全评价难题,为其在服役状态下可靠性评估提供了重要技术支撑。 4. 针对事故状态,建立了搁浅、爆炸等强冲击荷载下船舶与海洋工程结构物非线性动态全耦合分析及可靠性评估方法,提出了新型抗爆、抗冲击轻质复合夹层结构设计方法,为船舶与海洋工程结构物在事故状态下结构可靠性提供了重要依据。 5. 针对风险控制,建立了偶然灾害下船舶与海洋工程结构物多风险耦合演化分析与评估技术,解决了多风险耦合相关性无法计算以及设计阶段风险控制的难题,为船舶与海洋工程结构物的风险评估及控制提供了技术支撑。 上述成果已获得授权发明专利13项,实用新型专利5项,软件著作权1项,发表学术论文44篇,出版学术专著3部,颁布企业标准1项,制定设计规范1部。多项研究成果达到国内领先、国际先进水平,已在中国船舶与海洋工程国家研究机构和最重要装备制造企业：中国船舶及海洋工程设计研究院（708所）、中国舰船研究设计中心（701所）、中国船舶科学研究中心（702所）、外高桥造船有限公司、江南造船（集团）有限公司、烟台中集来福士海洋工程有限公司等40余家单位50多种船舶和海洋工程产品上进行了推广应用,为我国首座深海钻井平台“海洋石油981”、首个载人深潜器“蛟龙号”等国家重点工程提供了技术手段,提升了我国船舶与海洋工程装备整体研发水平,取得了显著社会经济效益,共产生间接经济效益14.65亿元。该技术填补了船舶与海洋工程领域多项空白,促进我国船舶与海洋工程行业的发展,经济效益和社会效益显著,推广应用前景广阔。