艦船火災(zāi)生命力評(píng)估方法研究.pdf

1、爆炸、浸水、火災(zāi)是影響艦船生命力的三大破壞因素。目前的艦船生命力評(píng)估側(cè)重于研究爆炸、浸水對(duì)艦船生命力的影響，而較少考慮火災(zāi)對(duì)艦船生命力的影響。但是不論平時(shí)還是戰(zhàn)時(shí)，火災(zāi)都是威脅艦船生命力的主要災(zāi)害。為了提高火災(zāi)環(huán)境下的艦船生命力，在艦船設(shè)計(jì)過程中需要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行火災(zāi)生命力評(píng)估，從而判斷艦船生命力滿足作戰(zhàn)使用要求的程度，并找出設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)，用于指導(dǎo)和改進(jìn)消防與生命力設(shè)計(jì)。因此很有必要開展艦船火災(zāi)生命力評(píng)估方法的研究。
　　本文

2、為解決火災(zāi)環(huán)境下艦船生命力評(píng)估缺乏總體框架和評(píng)估手段的問題，根據(jù)艦船生命力理論和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)理論，提出了艦船火災(zāi)生命力概念，開展了艦船火災(zāi)生命力評(píng)估方法研究，主要工作與成果如下:
　　構(gòu)建了面向任務(wù)的艦船火災(zāi)生命力評(píng)估體系。根據(jù)系統(tǒng)學(xué)觀點(diǎn)對(duì)艦船火災(zāi)生命力目標(biāo)進(jìn)行分析，將生命力目標(biāo)分為總體層、性能層、系統(tǒng)層和單元層，提出了面向任務(wù)的艦船火災(zāi)生命力目標(biāo)體系，并對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行了科學(xué)定義;對(duì)艦船火災(zāi)生命力進(jìn)行概率分析，建立了艦船火災(zāi)生命力評(píng)估

3、模型;借鑒火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論構(gòu)建了艦船火災(zāi)生命力設(shè)計(jì)框架與評(píng)估流程。該評(píng)估體系既延續(xù)了目前艦船生命力評(píng)估的基本概念，又結(jié)合了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的理念，形成了以概率論為基礎(chǔ)理論、以艦船任務(wù)為頂層目標(biāo)、既適用于戰(zhàn)時(shí)也適用于平時(shí)的總體框架和評(píng)估流程。
　　提出了耦合火災(zāi)場(chǎng)景分析的艙室火災(zāi)易感性評(píng)估方法。對(duì)目前的易感性概念進(jìn)行擴(kuò)展，定義了包括起火可能性和火災(zāi)場(chǎng)景發(fā)生可能性的火災(zāi)易感性。在艙室起火可能性分析中，將起火原因分為武器命中起火和事故誘發(fā)起

4、火，針對(duì)命中起火，給出了起火點(diǎn)概率分布形式和艙室起火概率模型;針對(duì)事故起火，給出了艙室單位面積起火頻率和艙室起火頻率模型。在艙室火災(zāi)場(chǎng)景分析中，基于故障樹分析方法，研究了其在艦船消防措施可靠性分析中的應(yīng)用;提出了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)場(chǎng)景分析方法，該方法克服了事件樹分析中各個(gè)事件必須按照時(shí)間順序依次排列的局限性。
　　提出了基于火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬的設(shè)備單元火災(zāi)易損性分析方法。在分析單元火災(zāi)損傷指標(biāo)及其判據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了基于火災(zāi)數(shù)值模擬

5、與Monte Carlo模擬的單元火災(zāi)易損性評(píng)估方法。在戰(zhàn)時(shí)火災(zāi)易損性方面，針對(duì)戰(zhàn)時(shí)火災(zāi)中武器導(dǎo)致的艙室開口具有不確定性這一特殊情況，提出了開口位置參數(shù)(VSH)和開口大小參數(shù)(VW)，并分析了這兩個(gè)參數(shù)的不確定性對(duì)單元火災(zāi)易損性的影響。在事故火災(zāi)方面，針對(duì)某艦船機(jī)器處所艙室，在艙室起火頻率和火災(zāi)場(chǎng)景分析的基礎(chǔ)上，分析了火源及消防系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)不確定性對(duì)單元火災(zāi)易損性的影響。
　　提出了多態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)火災(zāi)生命力評(píng)估方法。將隨時(shí)間變化的

6、多態(tài)損傷看作時(shí)間連續(xù)、狀態(tài)離散的隨機(jī)過程，提出了基于隨機(jī)過程的多態(tài)時(shí)變損傷理論。根據(jù)這一理論，在損傷狀態(tài)和時(shí)間上對(duì)單元火災(zāi)易損性進(jìn)行拓展，提出了多態(tài)單元?jiǎng)討B(tài)易損性評(píng)估方法。引入通用產(chǎn)生函數(shù)方法用于將多態(tài)單元易損性綜合為多態(tài)系統(tǒng)易損性。對(duì)事件樹分析方法在時(shí)間進(jìn)行拓展，提出了動(dòng)態(tài)火災(zāi)場(chǎng)景分析方法。耦合多態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)易損性分析方法和動(dòng)態(tài)火災(zāi)場(chǎng)景分析方法，提出了基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論的多態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)火災(zāi)生命力評(píng)估模型。該模型不僅適用于事故火災(zāi)，更適用于戰(zhàn)