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大型升船机寿命与可靠性综合设计分析技术研究取得丰硕成果
湖南省科学技术厅门户网站
发布时间：
2012-11-29 00:00
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升船机是国内外大型水利枢纽为客货轮和特种船舶提供快速过坝通道的重要设施。在目前世界上所有的升船机中，三峡升船机是委托德方设计且国内首例采用齿轮齿条爬升式结构的世界最大升船机工程，而处于地震活跃区域采用同样结构型式的向家坝升船机则是我国自主设计且提升高度最大的首个工程。如何保障升船机设计功能和寿命，从系统的角度进行安全可靠性设计，对设计结果进行有效的安全性与可靠性评估，进而将安全可靠性工作贯穿设计、制造、安装、调试和运行维护的全过程是实现升船机降低成本、自主化制造的关键。
“十一五”期间，863计划先进制造技术领域课题“大型升船机寿命与可靠性综合设计分析技术研究”通过对三峡升船机及向家坝升船机关键部件和关键机构的可靠性分析、子系统的可靠性模拟、总系统失效模式和机理分析，提出了大型升船机的可靠性设计的技术体系；通过升船机总体可视化模型的建立，将故障分析软件与升船机的数值仿真模型相结合；突破了升船机类大型复杂工程受制于小样本数据制约的可靠性评价瓶颈；编制了适用于大型升船机可靠性分析的设计准则，支撑了《升船机设计规范》和《水工建筑物抗震设计规范》两项国家标准的制定。
该课题提出的基于载荷-强度干涉模型的系统级可靠性分析方法和基于先验知识-数值模拟的小样本可靠性分析方法，以及升船机可靠性设计方法和安全可靠性评价的一体化设计模型，促进了我国升船机可靠性设计技术的发展。 相关研究工作得到了三峡工程和向家坝水电工程业主单位的高度认可与大力支持，业主单位委托课题研究团队分别代表中方和业主单位承担三峡升船机和向家坝升船机设计的安全可靠性评审工作。相关成果在三峡升船机和向家坝升船机的设计评价与示范应用，指导了我国升船机的自主设计与制造，提高了升船机产业发展的国际竞争力，为升船机设计的可靠性评价、长期安全运行与管理提供了先进的科学分析方法。
“十一五”期间，863计划先进制造技术领域课题“大型升船机寿命与可靠性综合设计分析技术研究”通过对三峡升船机及向家坝升船机关键部件和关键机构的可靠性分析、子系统的可靠性模拟、总系统失效模式和机理分析，提出了大型升船机的可靠性设计的技术体系；通过升船机总体可视化模型的建立，将故障分析软件与升船机的数值仿真模型相结合；突破了升船机类大型复杂工程受制于小样本数据制约的可靠性评价瓶颈；编制了适用于大型升船机可靠性分析的设计准则，支撑了《升船机设计规范》和《水工建筑物抗震设计规范》两项国家标准的制定。
该课题提出的基于载荷-强度干涉模型的系统级可靠性分析方法和基于先验知识-数值模拟的小样本可靠性分析方法，以及升船机可靠性设计方法和安全可靠性评价的一体化设计模型，促进了我国升船机可靠性设计技术的发展。 相关研究工作得到了三峡工程和向家坝水电工程业主单位的高度认可与大力支持，业主单位委托课题研究团队分别代表中方和业主单位承担三峡升船机和向家坝升船机设计的安全可靠性评审工作。相关成果在三峡升船机和向家坝升船机的设计评价与示范应用，指导了我国升船机的自主设计与制造，提高了升船机产业发展的国际竞争力，为升船机设计的可靠性评价、长期安全运行与管理提供了先进的科学分析方法。
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