近日,我院机械工程专业博士研究生张妍平在海洋石油装备维修优化方法方面取得重要进展,相关研究成果《综合韧性驱动的协同维修优化方法:以水下采油树为例》(A synergistic maintenance optimization method driven by integrated-resilience: Subsea Christmas tree as a case)发表在《Ocean Engineering》。《Ocean Engineering》是海洋工程领域的国际顶级期刊,目前影响因子为5.5。论文第一作者为博士研究生张妍平,通讯作者为蔡宝平教授,中国石油大学(华东)为唯一通讯单位。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、工信部高技术船舶科研项目、山东省杰出青年基金以及“泰山学者”项目等的联合资助。
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工程系统在其全寿命周期内会受到多类型和多频次的干扰事件影响。仅采用单一的维修模式,如预测性维修或应急维修,无法保证系统的安全性和经济性。本文提出了一种由综合韧性驱动的分步维修优化方法,协同安排全寿命周期内的维修策略。全寿命周期内的综合韧性是量化预测性维修和应急维修优化效果的综合指标。首先,基于技术经济指标建立初步的多目标优化模型,获得所有优化变量的帕累托最优解,这是后续优化步骤的基础。其次,根据最大抗干扰能力确定维修触发条件,如维护阈值和瞬态退化容限阈值。最后,为了最大限度地提升恢复能力并进一步增强其系统韧性,对维修优先级和维修操作时间等流程进行了优化。以海底采油树为例,展示了所提方法的有效性。
所提出的维修优化方法框架
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2025.122550