艦船火災生命力評估方法研究.pdf

1、爆炸、浸水、火災是影響艦船生命力的三大破壞因素。目前的艦船生命力評估側重于研究爆炸、浸水對艦船生命力的影響，而較少考慮火災對艦船生命力的影響。但是不論平時還是戰(zhàn)時，火災都是威脅艦船生命力的主要災害。為了提高火災環(huán)境下的艦船生命力，在艦船設計過程中需要對設計方案進行火災生命力評估，從而判斷艦船生命力滿足作戰(zhàn)使用要求的程度，并找出設計中的薄弱環(huán)節(jié)，用于指導和改進消防與生命力設計。因此很有必要開展艦船火災生命力評估方法的研究。
　　本文

2、為解決火災環(huán)境下艦船生命力評估缺乏總體框架和評估手段的問題，根據(jù)艦船生命力理論和火災風險理論，提出了艦船火災生命力概念，開展了艦船火災生命力評估方法研究，主要工作與成果如下:
　　構建了面向任務的艦船火災生命力評估體系。根據(jù)系統(tǒng)學觀點對艦船火災生命力目標進行分析，將生命力目標分為總體層、性能層、系統(tǒng)層和單元層，提出了面向任務的艦船火災生命力目標體系，并對相關概念進行了科學定義;對艦船火災生命力進行概率分析，建立了艦船火災生命力評估

3、模型;借鑒火災風險評估理論構建了艦船火災生命力設計框架與評估流程。該評估體系既延續(xù)了目前艦船生命力評估的基本概念，又結合了火災風險評估的理念，形成了以概率論為基礎理論、以艦船任務為頂層目標、既適用于戰(zhàn)時也適用于平時的總體框架和評估流程。
　　提出了耦合火災場景分析的艙室火災易感性評估方法。對目前的易感性概念進行擴展，定義了包括起火可能性和火災場景發(fā)生可能性的火災易感性。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，針對命中起火，給出了起火點概率分布形式和艙室起火概率模型;針對事故起火，給出了艙室單位面積起火頻率和艙室起火頻率模型。在艙室火災場景分析中，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用;提出了基于貝葉斯網絡的火災場景分析方法，該方法克服了事件樹分析中各個事件必須按照時間順序依次排列的局限性。
　　提出了基于火災動力學模擬的設備單元火災易損性分析方法。在分析單元火災損傷指標及其判據(jù)的基礎上，建立了基于火災數(shù)值模擬

5、與Monte Carlo模擬的單元火災易損性評估方法。在戰(zhàn)時火災易損性方面，針對戰(zhàn)時火災中武器導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)，并分析了這兩個參數(shù)的不確定性對單元火災易損性的影響。在事故火災方面，針對某艦船機器處所艙室，在艙室起火頻率和火災場景分析的基礎上，分析了火源及消防系統(tǒng)相關參數(shù)不確定性對單元火災易損性的影響。
　　提出了多態(tài)系統(tǒng)動態(tài)火災生命力評估方法。將隨時間變化的

6、多態(tài)損傷看作時間連續(xù)、狀態(tài)離散的隨機過程，提出了基于隨機過程的多態(tài)時變損傷理論。根據(jù)這一理論，在損傷狀態(tài)和時間上對單元火災易損性進行拓展，提出了多態(tài)單元動態(tài)易損性評估方法。引入通用產生函數(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。對事件樹分析方法在時間進行拓展，提出了動態(tài)火災場景分析方法。耦合多態(tài)系統(tǒng)動態(tài)易損性分析方法和動態(tài)火災場景分析方法，提出了基于風險評估理論的多態(tài)系統(tǒng)動態(tài)火災生命力評估模型。該模型不僅適用于事故火災，更適用于戰(zhàn)