海洋工程腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)字仿真技術(shù)

內(nèi)容概要

本書(shū)是《海洋工程結(jié)構(gòu)浪花飛濺區(qū)腐蝕控制技術(shù)及應(yīng)用叢書(shū)》系列專(zhuān)著之一，涉及材料、結(jié)構(gòu)、腐蝕、疲勞、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程、數(shù)字仿真等專(zhuān)業(yè)知識(shí)。全書(shū)共分六章，內(nèi)容包括海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)規(guī)范和數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)、腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用、軟件項(xiàng)目管理、腐蝕損傷數(shù)字仿真與應(yīng)用以及可視化技術(shù)在海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕仿真中的應(yīng)用設(shè)想。
本書(shū)介紹的成果可為海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕剩余強(qiáng)度和剩余壽命評(píng)估、在役海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕壽命管理和維修以及新型海洋工程結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)提供參考。本書(shū)也可用作從事海洋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、維護(hù)等領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)人員、科研人員和管理人員的參考資料。

書(shū)籍目錄

《海洋工程結(jié)構(gòu)浪花飛濺區(qū)腐蝕控制技術(shù)及應(yīng)用叢書(shū)》序前言第1章 緒論1.1 數(shù)據(jù)規(guī)范與數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)1.2 海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)1.3 海洋工程數(shù)字仿真軟件項(xiàng)目管理1.3.1 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)模型1.3.2 基于模型的開(kāi)發(fā)構(gòu)架1.3.3 開(kāi)發(fā)制品集1.3.4 工作流1.3.5 開(kāi)發(fā)過(guò)程的考查1.4 海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)字仿真及應(yīng)用1.5 海洋工程腐蝕損傷數(shù)字仿真可視化技術(shù)1.5.1 可視化技術(shù)背景、涵義與研究的重要意義1.5.2 科學(xué)計(jì)算可視化關(guān)鍵技術(shù)1.5.3 科學(xué)計(jì)算可視化的應(yīng)用領(lǐng)域及在我國(guó)的應(yīng)用狀況1.5.4 可視化硬件設(shè)備1.5.5 可視化軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具1.5.6 可視化技術(shù)的重要內(nèi)容——虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)1.5.7 集仿真可視化技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于一體的海洋工程結(jié)構(gòu)服役安全腐蝕損傷數(shù)字仿真平臺(tái)項(xiàng)目介紹第2章 數(shù)據(jù)規(guī)范與數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)2.1 數(shù)據(jù)2.1.1 數(shù)據(jù)與信息2.1.2 數(shù)據(jù)類(lèi)型2.1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源2.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量2.2.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量定義2.2.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量特性2.2.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題2.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量管理2.3.1 數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)質(zhì)量管理的關(guān)系2.3.2 控制數(shù)據(jù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的主要對(duì)策2.3.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量管理框架2.4 數(shù)據(jù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)2.4.1 數(shù)據(jù)收集過(guò)程的規(guī)范2.4.2 數(shù)據(jù)處理過(guò)程的規(guī)范2.4.3 數(shù)據(jù)使用過(guò)程的規(guī)范2.5 數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估與控制2.5.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)2.5.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估框架2.5.3 數(shù)據(jù)固有特性的分析與評(píng)估2.5.4 數(shù)據(jù)處理階段的質(zhì)量控制2.5.5 數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估體系參考文獻(xiàn)第3章 海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念3.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的定義3.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的目標(biāo)3.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言3.1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)3.1.5 Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.2.1 數(shù)據(jù)抽象與模式3.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)模型3.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)3.2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程3.3 海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)3.3.1 總體設(shè)計(jì)3.3.2 邏輯模型3.4 海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用3.4.1 海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)門(mén)戶(hù)網(wǎng)站3.4.2 數(shù)據(jù)服務(wù)3.4.3 智能選材參考文獻(xiàn)第4章 海洋工程數(shù)字仿真軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)管理4.1 海洋工程軟件的開(kāi)發(fā)模型4.1.1 軟件生命周期4.1.2 軟件開(kāi)發(fā)模型4.1.3 開(kāi)發(fā)模型量化選擇方法4.1.4 海洋工程數(shù)字仿真軟件項(xiàng)目的階段劃分4.2 海洋工程數(shù)字仿真軟件的構(gòu)架4.2.1 軟件構(gòu)架的定義4.2.2 軟件構(gòu)架的結(jié)構(gòu)4.2.3 軟件構(gòu)架的開(kāi)發(fā)4.2.4 軟件構(gòu)架的評(píng)估4.3 海洋工程數(shù)字仿真軟件的開(kāi)發(fā)制品4.3.1 制品集4.3.2 工程制品集4.3.3 管理集4.4 開(kāi)發(fā)過(guò)程的工作流4.4.1 工作流的定義4.4.2 基于工作流的軟件配置管理4.4.3 工作流的劃分4.4.4 迭代的工作流4.5 開(kāi)發(fā)過(guò)程檢查4.5.1 創(chuàng)建框架4.5.2 收集數(shù)據(jù)4.5.3 可視化進(jìn)展4.5.4 優(yōu)先級(jí)控制4.5.5 確保項(xiàng)目穩(wěn)定4.5.6 過(guò)程的檢查點(diǎn)參考文獻(xiàn)第5章 海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)字仿真及應(yīng)用5.1 概述5.1.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)5.1.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀和差距5.2 海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)字仿真系統(tǒng)5.2.1 軟件結(jié)構(gòu)5.2.2 程序描述5.2.3 接口設(shè)計(jì)5.2.4 測(cè)試計(jì)劃5.2.5 出錯(cuò)處理設(shè)計(jì)5.2.6 安全保密設(shè)計(jì)5.3 腐蝕損傷數(shù)字仿真應(yīng)用5.3.1 基于草圖特征的參數(shù)化曲面建模原理5.3.2 點(diǎn)蝕損傷區(qū)實(shí)體模型的建立5.3.3 點(diǎn)蝕對(duì)應(yīng)力影響的有限元分析5.3.4 小結(jié)參考文獻(xiàn)第6章 海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)字仿真可視化技術(shù)6.1 可視化技術(shù)背景、涵義與研究的重要意義6.1.1 背景6.1.2 涵義6.1.3 研究的重要意義6.2 科學(xué)計(jì)算可視化關(guān)鍵技術(shù)6.2.1 可視化參考模型6.2.2 可視化工具研究6.2.3 可視化過(guò)程研究6.3 科學(xué)計(jì)算可視化的應(yīng)用領(lǐng)域及在我國(guó)的應(yīng)用6.3.1 科學(xué)計(jì)算可視化的應(yīng)用領(lǐng)域6.3.2 科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用6.4 可視化硬件設(shè)備6.4.1 視覺(jué)顯示系統(tǒng)6.4.2 三維聲音系統(tǒng)6.4.3 虛擬物體操作設(shè)備6.5 可視化開(kāi)發(fā)軟件工具6.5.1 WTK6.5.2 CDK6.5.3 MRTK6.5.4 MultiGen Creator/Vega6.5.5 OpenGL軟件6.6 可視化技術(shù)的重要內(nèi)容——VR技術(shù)6.6.1 VR技術(shù)的基本特征6.6.2 VR系統(tǒng)技術(shù)組成6.6.3 VR技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀6.7 集仿真可視化技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于一體的海洋工程結(jié)構(gòu)服役安全腐蝕損傷數(shù)字仿真平臺(tái)項(xiàng)目6.7.1 項(xiàng)目提出背景及必要性6.7.2 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容6.7.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章 緒論隨著海洋高新技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)對(duì)海洋的開(kāi)發(fā)日益加劇。海洋產(chǎn)業(yè)日漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。世界各國(guó)都將21世紀(jì)的發(fā)展重點(diǎn)瞄向了海洋，聯(lián)合國(guó)《21世紀(jì)議程》已將海洋視作“全球生命的支持系統(tǒng)和人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的資源寶庫(kù)”。20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)把海洋資源開(kāi)發(fā)作為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，把發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)作為振興經(jīng)濟(jì)的重大措施，對(duì)海洋資源與環(huán)境保護(hù)、海洋管理和海洋事業(yè)的投入逐步加大。2006年，《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006―2020年）》在環(huán)境、制造業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等多個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域中提出了多個(gè)相關(guān)的發(fā)展海洋技術(shù)。其中，將研制大型海洋工程技術(shù)與裝備，開(kāi)發(fā)跨海灣通道、離岸深水港、大型橋梁等高難度交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與養(yǎng)護(hù)設(shè)備作為優(yōu)先主題?！笆晃濉逼陂g，我國(guó)的海港、碼頭、橋梁、大壩、隧道、海洋平臺(tái)以及海岸工程建設(shè)蓬勃發(fā)展，腐蝕成為海洋工程設(shè)施開(kāi)展自主創(chuàng)新研究和實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)跨越所面對(duì)的主要問(wèn)題。在國(guó)家科技支撐計(jì)劃“海洋工程結(jié)構(gòu)浪花飛濺區(qū)腐蝕控制技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目中，對(duì)海洋工程結(jié)構(gòu)在浪花飛濺區(qū)的腐蝕預(yù)測(cè)和防護(hù)問(wèn)題開(kāi)展了較系統(tǒng)的研究。其中在“海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)字仿真系統(tǒng)”中，較全面地收集了浪花飛濺區(qū)腐蝕損傷數(shù)據(jù)，構(gòu)建了相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并開(kāi)展了數(shù)字仿真技術(shù)的研究。然而，海洋工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際服役環(huán)境包括大氣區(qū)、浪濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)、海泥區(qū)等不同區(qū)域，且不同區(qū)域服役的構(gòu)件之間存在相互的作用和影響。此外，我國(guó)也在嘗試積極利用全球的海洋資源，然而相關(guān)的數(shù)據(jù)積累和評(píng)價(jià)方法尚不夠完善，難以適應(yīng)我國(guó)海洋資源開(kāi)發(fā)快速發(fā)展的需求。因此，非常有必要開(kāi)展全海域的海洋工程結(jié)構(gòu)的腐蝕數(shù)據(jù)積累、腐蝕損傷評(píng)價(jià)技術(shù)和數(shù)字仿真技術(shù)的研究。本書(shū)的主要內(nèi)容是系統(tǒng)地介紹海洋工程數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)字仿真技術(shù)。結(jié)合國(guó)家科技支撐計(jì)劃研究實(shí)踐和當(dāng)今數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，本書(shū)將側(cè)重論述數(shù)據(jù)規(guī)范與數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)、海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)、海洋工程數(shù)字仿真軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)管理、海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)字仿真及其應(yīng)用和數(shù)字仿真可視化技術(shù)。1.1 數(shù)據(jù)規(guī)范與數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)是進(jìn)行腐蝕損傷科學(xué)研究的主要依據(jù)。海洋工程結(jié)構(gòu)的腐蝕是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，從擬建、在建到投入使用，在選材、選址、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行和管理等各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)都是海洋工程結(jié)構(gòu)壽命信息的具體記錄，因此腐蝕數(shù)據(jù)來(lái)源于海洋工程結(jié)構(gòu)的全壽命周期。而在數(shù)據(jù)從產(chǎn)生、收集、加工整理、存儲(chǔ)到發(fā)布的每個(gè)壽命環(huán)節(jié)中，都要經(jīng)歷人員交互、計(jì)算、傳輸?shù)炔僮鞑襟E，每一項(xiàng)參與數(shù)據(jù)的事物都可能對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量產(chǎn)生影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題。因此從數(shù)據(jù)產(chǎn)生的全過(guò)程考慮，數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)該是由多因素、多關(guān)聯(lián)模式組成的復(fù)雜的邏輯關(guān)系系統(tǒng)。此外，隨著研究領(lǐng)域和研究深度的不斷深入，積累的數(shù)據(jù)量越來(lái)越多，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題也會(huì)越來(lái)越突出。數(shù)據(jù)的質(zhì)量受到管理水平、處理技術(shù)以及工作質(zhì)量等多方面因素的綜合影響，如果能夠在數(shù)據(jù)積累的同時(shí)，針對(duì)數(shù)據(jù)本身的特點(diǎn)，明確數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響因素，采用科學(xué)的數(shù)據(jù)分析方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)梳理、分析和評(píng)估，開(kāi)展數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)范與數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)的探討，并對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的全生命周期進(jìn)行規(guī)范化的質(zhì)量管理，將會(huì)對(duì)保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效管理和科學(xué)共享起到積極的推動(dòng)作用。第2章內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)質(zhì)量基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理規(guī)范、數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估與控制技術(shù)三個(gè)方面。首先介紹數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)質(zhì)量的基礎(chǔ)知識(shí)，即按照數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)屬性與類(lèi)型、數(shù)據(jù)用途與來(lái)源、數(shù)據(jù)質(zhì)量定義、數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題的來(lái)源、數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響因素介紹數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)質(zhì)量的基本概念；其次從數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)質(zhì)量與數(shù)據(jù)質(zhì)量管理之間的關(guān)系，探討數(shù)據(jù)質(zhì)量管理的基本框架。數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題并不會(huì)突然之間顯現(xiàn)出來(lái)，很多是歷史遺留問(wèn)題，加上一些主觀或客觀因素所造成的，如原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性不足、系統(tǒng)平臺(tái)不一致、開(kāi)發(fā)工具有技術(shù)缺陷、缺乏規(guī)范的操作流程和標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)處理人員水平的差異、設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有提供有效、合理的數(shù)據(jù)更新維護(hù)途徑、組織缺乏數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)督管理措施等?；谏鲜龌A(chǔ)的了解以及數(shù)據(jù)全生命周期的劃分（可以劃分為數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、收集、加工整理、存儲(chǔ)和發(fā)布），從數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)字仿真系統(tǒng)的建設(shè)需要出發(fā)，第2章將詳細(xì)討論從數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)、仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以及數(shù)據(jù)庫(kù)和仿真系統(tǒng)的服務(wù)等主要環(huán)節(jié)，避免數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題的質(zhì)量管理規(guī)范。具體包括兩項(xiàng)數(shù)據(jù)收集過(guò)程的規(guī)范、兩項(xiàng)數(shù)據(jù)處理過(guò)程的規(guī)范、一項(xiàng)數(shù)據(jù)錄入過(guò)程的元數(shù)據(jù)規(guī)范和一項(xiàng)數(shù)據(jù)使用過(guò)程的規(guī)范。（1）數(shù)據(jù)收集過(guò)程的規(guī)范。有效的數(shù)據(jù)質(zhì)量戰(zhàn)略開(kāi)始于數(shù)據(jù)采集，因?yàn)閿?shù)據(jù)產(chǎn)生的時(shí)間、數(shù)據(jù)的來(lái)源、數(shù)據(jù)的最初獲取方式以及數(shù)據(jù)的記錄形式是影響數(shù)據(jù)可信度的主要因素。一旦錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)，再想把它修正過(guò)來(lái)，代價(jià)十分巨大。因此，在數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)字仿真系統(tǒng)規(guī)劃階段，從對(duì)錄入數(shù)據(jù)的真實(shí)性、唯一性、全面性、準(zhǔn)確性和可靠性出發(fā)，針對(duì)本項(xiàng)目可能產(chǎn)生的文獻(xiàn)資料數(shù)據(jù)、各課題研究過(guò)程中產(chǎn)生的測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及歷史實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等，對(duì)項(xiàng)目數(shù)據(jù)來(lái)源、收集、錄入填寫(xiě)、提交匯總等記錄數(shù)據(jù)的全過(guò)程進(jìn)行規(guī)范要求，明確規(guī)定收集信息的種類(lèi)、渠道、格式和職責(zé)，形成《項(xiàng)目數(shù)據(jù)填寫(xiě)格式規(guī)范》和《項(xiàng)目數(shù)據(jù)提交格式要求》兩個(gè)數(shù)據(jù)收集過(guò)程的規(guī)范性要求。（2）數(shù)據(jù)處理過(guò)程的規(guī)范。數(shù)據(jù)在正確性、一致性、完整性、可靠性上存在的問(wèn)題普遍存在于各應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)清洗技術(shù)是解決數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題的主要方法之一。結(jié)合海洋工程材料與結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用背景，針對(duì)通過(guò)各個(gè)渠道獲得的各式各樣的海洋工程材料和結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)，按照從數(shù)據(jù)實(shí)例層的角度來(lái)提高數(shù)據(jù)質(zhì)量的思路，在此對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)清洗原則、數(shù)據(jù)清洗步驟以及數(shù)據(jù)清洗的分類(lèi)及算法進(jìn)行規(guī)范化要求，形成《數(shù)據(jù)清洗規(guī)范》。規(guī)范對(duì)所有可能存在問(wèn)題的入庫(kù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)異常數(shù)據(jù)、錄入錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、過(guò)期數(shù)據(jù)以及錯(cuò)誤數(shù)據(jù)等按特征分算法自動(dòng)清理或人工判定，甄別問(wèn)題數(shù)據(jù)，從而為保證準(zhǔn)確、可靠的信息服務(wù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)模型是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建模的基礎(chǔ)，為了保證模型的質(zhì)量，該模型從其描述的腐蝕類(lèi)型、模型構(gòu)建背景、模型輸入?yún)?shù)、模型特點(diǎn)描述、建模過(guò)程描述（含原理、數(shù)學(xué)表述、物理化學(xué)變化過(guò)程描述、算法實(shí)現(xiàn)流程、圖形及框圖等）、模型輸出參數(shù)及輸出結(jié)果等進(jìn)行規(guī)范化要求，形成《海洋腐蝕數(shù)據(jù)模型規(guī)范》。（3）數(shù)據(jù)錄入過(guò)程的規(guī)范。腐蝕損傷資料描述元數(shù)據(jù)規(guī)范對(duì)于統(tǒng)一、規(guī)范地描述海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷資料的內(nèi)容和外觀特征，建立規(guī)范和通用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有重要指導(dǎo)意義。對(duì)照“期刊論文描述元數(shù)據(jù)規(guī)范”，從可能收集到的關(guān)于海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕行為及其控制手段的數(shù)據(jù)出發(fā)，在此建立包括海域、腐蝕區(qū)域、試驗(yàn)材料及化學(xué)成分、海水環(huán)境、腐蝕結(jié)果等科學(xué)數(shù)據(jù)，以及收集人、文獻(xiàn)資料名稱(chēng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)等與數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)資源類(lèi)型，定義16個(gè)元數(shù)據(jù)規(guī)范術(shù)語(yǔ)、17個(gè)元數(shù)據(jù)及54個(gè)元素修飾詞，建立詳細(xì)的規(guī)范術(shù)語(yǔ)定義屬性、元素內(nèi)容編碼原則、元數(shù)據(jù)管理原則以及本課題已收集海水腐蝕數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)格式示例，形成《海洋工程腐蝕損傷元數(shù)據(jù)規(guī)范》。（4）數(shù)據(jù)使用過(guò)程的規(guī)范。海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)字仿真系統(tǒng)主要是通過(guò)收集、研討、甄別現(xiàn)有的腐蝕損傷與壽命預(yù)測(cè)模型以及服役環(huán)境模型，借助計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、規(guī)范化來(lái)得到所需的仿真結(jié)果，并根據(jù)獲得的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)腐蝕損傷及其過(guò)程的可視化表達(dá)。為了實(shí)現(xiàn)分析流程中各模塊的數(shù)據(jù)傳遞和連接，該系統(tǒng)對(duì)其模塊及模塊接口給出詳盡的輸入輸出項(xiàng)以及數(shù)據(jù)交換的準(zhǔn)則和格式定義，形成《數(shù)據(jù)接口規(guī)范》指導(dǎo)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，幫助開(kāi)發(fā)人員按照約定的接口規(guī)范進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、集成和測(cè)試。其次，數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估是解決數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題的一個(gè)源頭性手段，是準(zhǔn)確了解數(shù)據(jù)質(zhì)量狀況制定進(jìn)一步的改進(jìn)措施的主要依據(jù)。從數(shù)據(jù)本身的可信性和數(shù)據(jù)的可用性?xún)蓚€(gè)方面介紹數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估的重點(diǎn)以及廣大企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)普遍使用的數(shù)據(jù)質(zhì)量框架，重點(diǎn)討論數(shù)據(jù)固有質(zhì)量的分析與評(píng)估措施、數(shù)據(jù)處理階段的質(zhì)量控制方法。（1）數(shù)據(jù)固有特性的分析與評(píng)估。從數(shù)據(jù)的固有特性來(lái)看，數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量主要受觀測(cè)誤差和數(shù)據(jù)表現(xiàn)規(guī)律的影響。因此，對(duì)數(shù)據(jù)固有特性的分析與評(píng)估主要包括誤差的分析評(píng)估與數(shù)據(jù)規(guī)律的分析與評(píng)估。對(duì)于數(shù)據(jù)固有特性的分析，本章主要從具體的隨機(jī)誤差、偶然誤差和系統(tǒng)誤差的具體種類(lèi)和來(lái)源，精度、偏移和準(zhǔn)確率的定義，不同種類(lèi)誤差與精度估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，以及偶然誤差和系統(tǒng)誤差合成的理論與方法詳細(xì)討論數(shù)據(jù)誤差的具體分析與評(píng)估的方法及公式。通過(guò)多次觀測(cè)可減少偶然誤差的影響，但只有盡量減少和削弱系統(tǒng)誤差的影響，才能提高觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。對(duì)于數(shù)據(jù)規(guī)律性的分析與評(píng)估，考慮到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分散性通常較大，通常采用有限數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析與分布規(guī)律的擬合確定數(shù)據(jù)的規(guī)律性，以便從分散性較大的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中分清和判斷各種因素的影響，做出客觀的推論和判斷。依此思路，第2章主要討論腐蝕數(shù)據(jù)常用的統(tǒng)計(jì)分析方法與壽命規(guī)律、數(shù)據(jù)的插值與預(yù)測(cè)方法、數(shù)據(jù)擬合方法，以及一定規(guī)律下分布參數(shù)的分析與確定方法，以針對(duì)不同數(shù)據(jù)分析的需求，獲得未觀察點(diǎn)的數(shù)據(jù)特征，預(yù)測(cè)后續(xù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)特征或獲得最佳的特征曲線及規(guī)律。（2）數(shù)據(jù)處理階段的質(zhì)量控制。借鑒全面數(shù)據(jù)質(zhì)量管理的觀點(diǎn)，第2章提出海洋工程結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理的主要環(huán)節(jié)包括數(shù)據(jù)采集管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理、數(shù)據(jù)變更管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用管理和數(shù)據(jù)維護(hù)，并對(duì)各環(huán)節(jié)的管理重點(diǎn)進(jìn)行分析。第2章還詳細(xì)討論異常數(shù)據(jù)的類(lèi)型，分析單屬性數(shù)值型數(shù)據(jù)與多屬性關(guān)聯(lián)型復(fù)合數(shù)據(jù)中異常數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)清洗算法，包括剔除明顯異常數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù)清洗、噪聲數(shù)據(jù)清洗、不一致數(shù)據(jù)清洗和重復(fù)數(shù)據(jù)清洗等分析與評(píng)估的具體方法。最后對(duì)三種比較典型的數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估體系進(jìn)行了簡(jiǎn)要描述和對(duì)比。這三種數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估方法包括國(guó)際貨幣基金組織提出的數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估框架（Data quality assessment frame，DQAF）、美國(guó)麻省理工TDQM項(xiàng)目組所提出來(lái)質(zhì)量評(píng)估與改進(jìn)方法（Assessment and improvement methodology of quality，AIMQ）以及數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估方法（Data quality assessment，DQA）。不論哪種評(píng)估體系，都是針對(duì)某項(xiàng)研究和注意的重點(diǎn)提出來(lái)的，需要針對(duì)具體數(shù)據(jù)的質(zhì)量問(wèn)題開(kāi)展深入研究。1.2 海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性，海洋工程結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題受到廣泛重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約為6000億元，占到國(guó)民生產(chǎn)總值的2%～4%，其中海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕占1/10以上。為了解決海洋工程結(jié)構(gòu)的腐蝕控制與防護(hù)、腐蝕壽命預(yù)測(cè)與安全評(píng)價(jià)等工程問(wèn)題，大量的基礎(chǔ)研究和試驗(yàn)工作得以開(kāi)展，生產(chǎn)和積累了極為龐大的海洋工程結(jié)構(gòu)與材料腐蝕及腐蝕防護(hù)與控制的數(shù)據(jù)體系，成為支撐我國(guó)海洋工程建設(shè)的寶貴資源。然而基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的缺乏和條塊分割現(xiàn)狀，導(dǎo)致了大量重復(fù)性的數(shù)據(jù)生產(chǎn)工作，從而造成資源的極大浪費(fèi)。解決這一現(xiàn)狀的最佳途徑是利用現(xiàn)代信息技術(shù)，通過(guò)信息資源的有效整合，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，基于合理的共享機(jī)制，促進(jìn)數(shù)據(jù)資源的積累、完善和有效利用；同時(shí)最大限度地避免重復(fù)性的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的工作，對(duì)節(jié)約能源、資源和保護(hù)環(huán)境起到重要的積極作用。共享是現(xiàn)代文明進(jìn)步的標(biāo)志。共享意味著信息資源獲取的渠道廣、效率高、成本低，成為現(xiàn)代社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展的巨大推動(dòng)力。隨著可持續(xù)發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)的理念的深入人心，從政府部門(mén)到研究機(jī)構(gòu)乃至個(gè)人，數(shù)據(jù)共享意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)?！秶?guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》中明確提出了“以國(guó)家科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求為導(dǎo)向，以政府生產(chǎn)、擁有和政府資助項(xiàng)目產(chǎn)生和積累的科學(xué)數(shù)據(jù)資源整合和共享服務(wù)為突破口”的指導(dǎo)原則。構(gòu)建領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫(kù)或者數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是實(shí)現(xiàn)科學(xué)數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)。在國(guó)家科技支撐計(jì)劃的資助下，以海洋工程結(jié)構(gòu)浪花飛濺區(qū)的腐蝕控制技術(shù)為主要出發(fā)點(diǎn)，面向海洋工程結(jié)構(gòu)的腐蝕控制與防護(hù)、腐蝕壽命預(yù)測(cè)等應(yīng)用需求，通過(guò)收集、整理、數(shù)字化海洋工程腐蝕領(lǐng)域的數(shù)據(jù)、知識(shí)等，我國(guó)構(gòu)建了涵蓋海洋環(huán)境因素，結(jié)構(gòu)材料及防護(hù)體系的腐蝕性能、腐蝕試驗(yàn)、腐蝕防護(hù)、腐蝕圖譜、腐蝕電位、標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)等豐富信息資源的海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)共享門(mén)戶(hù)網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)了公益性的數(shù)據(jù)資源網(wǎng)絡(luò)共享。通過(guò)總體數(shù)據(jù)體系構(gòu)架的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，為海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕數(shù)據(jù)的有序積累提供了有益的模式，為現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源的充分利用提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)廣泛的數(shù)據(jù)積累和共享，為國(guó)家重大海洋工程建設(shè)和重大裝備開(kāi)發(fā)的腐蝕控制與防護(hù)設(shè)計(jì)與選材，以及腐蝕壽命的評(píng)估等提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而縮短了相關(guān)技術(shù)的研發(fā)周期，提升了海洋工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與維護(hù)的效率和水平，適應(yīng)迅速發(fā)展的海洋工程對(duì)腐蝕防護(hù)與控制技術(shù)提出的新需求。海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和發(fā)展完善，有利于保障我國(guó)數(shù)據(jù)體系的完善和安全，為提高我國(guó)腐蝕控制與防護(hù)的技術(shù)水平、提升國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力奠定了基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是信息技術(shù)的核心之一。海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)是信息技術(shù)在海洋腐蝕領(lǐng)域的典型應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)提供了對(duì)海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化以及數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的描述方法，并包含了高效的數(shù)據(jù)定義和操作語(yǔ)言，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有序管理、快速檢索與應(yīng)用提供了有力的工具。第3章結(jié)合海洋工程材料和結(jié)構(gòu)腐蝕的特點(diǎn)，介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念、數(shù)據(jù)庫(kù)模式、數(shù)據(jù)庫(kù)模型、體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程等。海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型，特別介紹依賴(lài)關(guān)系、OR關(guān)系等復(fù)雜數(shù)據(jù)聯(lián)系的描述方法，為海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建提供理論和方法基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)包括頂層設(shè)計(jì)、需求分析、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、應(yīng)用設(shè)計(jì)等階段，針對(duì)海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)的頂層設(shè)計(jì)、需求分析、邏輯設(shè)計(jì)、應(yīng)用設(shè)計(jì)等不同階段進(jìn)行系統(tǒng)地闡述。海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)的總體目標(biāo)是收集海洋工程結(jié)構(gòu)浪花飛濺區(qū)腐蝕環(huán)境與損傷的有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、腐蝕損傷數(shù)據(jù)、知識(shí)、失效案例等，通過(guò)系統(tǒng)梳理，為數(shù)據(jù)共享和海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕研究、防腐設(shè)計(jì)、腐蝕評(píng)價(jià)等提供數(shù)據(jù)支撐。海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)是海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷相關(guān)的專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。該系統(tǒng)的主要用戶(hù)包括系統(tǒng)管理員、海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕科研人員、腐蝕管理人員、防腐設(shè)計(jì)人員等專(zhuān)業(yè)人士，以及對(duì)材料腐蝕感興趣的普通用戶(hù)。根據(jù)系統(tǒng)的總體目標(biāo)和用戶(hù)需求開(kāi)展總體設(shè)計(jì)是海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)的首要任務(wù)。為提高數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用的范圍、效率和靈活性，海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)采用三層體系結(jié)構(gòu)，以O(shè)racle作為數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，通過(guò)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)共享門(mén)戶(hù)網(wǎng)站提供數(shù)據(jù)的檢索服務(wù)。用戶(hù)通過(guò)Internet瀏覽器提交數(shù)據(jù)檢索請(qǐng)求，Web服務(wù)器解析用戶(hù)的訪問(wèn)請(qǐng)求并與數(shù)據(jù)庫(kù)連接以獲取數(shù)據(jù)，并將訪問(wèn)結(jié)果發(fā)送到客戶(hù)端的Internet瀏覽器上。通過(guò)梳理海洋工程材料與結(jié)構(gòu)的類(lèi)別（金屬材料、非金屬材料等）、服役環(huán)境（海水環(huán)境、海水氣象等）、損傷機(jī)理（腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、腐蝕疲勞等）、失效形式、在役結(jié)構(gòu)的損傷狀況等數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的來(lái)源、應(yīng)用等，可以將海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)劃分為環(huán)境數(shù)據(jù)、實(shí)海腐蝕數(shù)據(jù)、模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)、腐蝕防護(hù)、腐蝕知識(shí)、腐蝕調(diào)查等。其中環(huán)境數(shù)據(jù)包括海水環(huán)境因素、大氣氣象等；實(shí)海腐蝕數(shù)據(jù)主要包括材料和涂覆層在不同海域的實(shí)海腐蝕試驗(yàn)結(jié)果；模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)主要指在實(shí)驗(yàn)室條件下開(kāi)展的模擬環(huán)境條件下的材料及涂覆層的腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果；腐蝕防護(hù)主要包括緩蝕劑、陰極保護(hù)、防護(hù)涂層等方法；腐蝕知識(shí)包括相關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、腐蝕形貌圖譜、腐蝕損傷的分析與評(píng)價(jià)模型等；腐蝕調(diào)查是對(duì)我國(guó)海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷現(xiàn)狀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查以獲得相關(guān)資料。數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)通過(guò)綜合所有海洋工程結(jié)構(gòu)與材料腐蝕損傷相關(guān)的數(shù)據(jù)，對(duì)所有數(shù)據(jù)的邏輯、特征和關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行總體描述，是所有應(yīng)用的公共數(shù)據(jù)視圖，是進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)和數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行深入研究，基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型，研究人員構(gòu)建了海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯模型。本章依次介紹海洋環(huán)境數(shù)據(jù)、實(shí)海腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)、模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)、腐蝕形貌圖譜、腐蝕電位、海洋腐蝕標(biāo)準(zhǔn)、海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕調(diào)查等相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容的邏輯模型，描述數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體唱關(guān)系圖以及相關(guān)數(shù)據(jù)表在Oracle中的定義語(yǔ)言。門(mén)戶(hù)網(wǎng)站是為各類(lèi)用戶(hù)檢索和應(yīng)用海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕損傷數(shù)據(jù)庫(kù)的窗口。

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