目的及意义

船舶可以看做是一个远离陆地的孤立系统，船舶一旦离港开航，就只能依靠随船人员解决所有问题，再加上海上环境复杂，气象条件恶劣，任何部件发生故障都有可能导致海损事故发生，结果不仅影响航行任务的顺利完成，还有可能威胁船员的人身安全、造成财产损失，严重情况还会污染海洋环境。因此为保证航行要求，就必须保证船舶能够在较长时间内安全可靠地运行。近年来，随着许多新技术成果相继在船舶上广泛应用，船舶逐渐向大型化、自动化、智能化、多用途化发展，这些发展趋势，对船舶机械的可靠性提出了新的要求。船舶柴油机是最重要的船舶机械，不管作为动力装置，还是作为发电机原动机都占据绝对领导地位，是船舶中价值最高的机械设备，是船舶机械的心脏，其可靠安全地运行是保证安全、经济、可靠地航行地基本的条件。而船舶柴油机结构复杂（包含燃烧室部件、曲柄连杆机构、机架、机座和贯穿螺栓等部件）、工作环境恶劣（承受高温高压、交变应力），易发生故障，维护修理和备件补充比较困难，这些条件都大大降低了柴油机运行的可靠性，从而影响船舶运行的可靠性。因此对船舶柴油机可靠性失效模式进行定性和定量分析，有助于提高柴油机的可用性和安全性,技术性能、经济指标、使用寿命等，能减少柴油机的故障，降低维修工作量，对保证船舶航行安全和船员人身安全、防止海洋环境污染有着重要意义。

研究背景（国内外现状分析）

柴油机可靠性研究主要集中在可靠性物理研究和可靠性工程研究，而对零部件的可靠性数学和数学模型的研究较少。在国外，柴油机可靠性研究发展逐渐走向成熟，已有近20多年的发展历史，从从强度研究到刚度分析、有限元计算分析到模态分析、从零部件可靠性分析到整机可靠性预计、从阶段性可靠性设计到面向柴油机全寿命周期的可靠性保证都有所涉及。而且随着计算机科学技术的发展，许多新兴技术如模糊集理论、支持向量机、神经网络等也相继应用于柴油机可靠性计算分析。我国有组织的船舶可靠性研究工作始于90年代初期，主要体现为以有限元分析为基础的静强度分析，集中在诸如曲轴连杆等结构简单的构件，对于受力复杂的构件难以进行定量的可靠性分析研究。到了90年代末期，计算机技术迅速发展、有限元分析软件得以完善，积累了大量材料的原始疲劳数据，以及在模态分析与噪声控制等方面的研究也取得了一定成绩，使得对复杂构件可靠性分析成为可能。

从总体来看，国内外对柴油机可靠性的研究主要在以下几个方面：

（1）柴油机零部件的可靠性设计

零部件设计时将载荷、材料性能、结构尺寸等参数用概率分布表示，建立应力—强度干涉模型，将零件破坏的概率作为设计的判断准则，使设计的产品更加可靠。

（2）系统可靠性分析技术的应用

针对不同的系统规模、失效类型、数据情况等，系统可靠性分析技术有多种方法，如数学模型法、上下限法、相似设备法、蒙特卡洛法、失效分析法（包括失效模式及影响分析 FMEA和故障树分析 FTA）。

（3）可靠性试验