通过对国外海上结构物安全性评估模式、评估实例及评估动向的调研,探究国外在以海上石油/燃气作业平台、浮式机场以及浮式风力发电装置为对象的海洋结构物安全性评估理念、思路及方法。
当船舶出现破损淹舱或者在波浪中做横摇运动时,船体都会出现横倾,这会使得船舶在水面下的湿表面与正浮时不再相同,船体周围的非定常流场因此会发生改变。本文基于三维线性势流理论,使用奇点分布法对具有不同横倾角的Wigley III船型的非定常扰动速度势展开计算,进而求解Wigley III船型水动力系数与波浪激励力。计算结果表明,横倾对垂荡、横摇、纵...
运用非线性软件MSC/Dytran对反舰导弹在舰船舱内爆炸产生的高速破片载荷特性,包括破片初速、破片质量以及破片形状等进行有限元分析,并将数值模拟结果与经验公式计算值进行比较。通过破片高速侵彻一种初步设计的双层平板舱壁结构过程的动态模拟,确定破片能够穿透双层舱壁上下面板的临界质量;根据破片质量分布规律和双层舱壁结构的损伤情况,对破...
船舶结构的水下振动预报一直受到广泛的重视,计算机技术的发展使得有限元法成为求解复杂船舶结构流振耦合振动的有效方法。本文基于船体结构与周围流体介质的耦合作用建立典型圆柱壳流固耦合振动计算的有限元模型,重点分析流体域边界处理方式、流体域形状、流体域范围对耦合振动计算结果的影响,提出合理的流体域建模方法。同时分析流体网格控制...
以调距桨调距机构为研究对象,采用低副原理、功能原理、基点法等建立曲柄连杆、曲柄滑块和曲柄销槽3种典型调距机构机械效率及灵敏度的数学模型。结合实例计算,对比分析3种机构的机械效率及灵敏度特性。利用UG软件建立3种调距机构的三维模型,并对模型进行动力学仿真,仿真结果验证了数学模型的准确性。对比研究3种机构可为调距桨调距机构选型设计...
基于断裂力学理论和有限元分析,研究T型接头横向埋藏裂纹扩展特性,实现了双向拉伸载荷作用下T型接头横向埋藏裂纹扩展形状变化的数值模拟。结果表明：T型接头横向埋藏裂纹扩展至结构表面时的形状为近圆形,与裂纹埋藏位置和初始形状无关;埋藏于焊趾端部板材中的裂纹扩展快于埋藏于焊缝中的裂纹扩展。
基于经典MMG模型和统一理论建立操纵性和横摇四自由度耦合模型,利用耦合模型叠加波浪力的方式来预报船舶波浪中的回转和横摇特性。波浪力采用三维面元法计算,并根据船舶实时速度和遭遇浪向进行二维插值。通过自航模试验进行模型验证,预报了不同操舵速度对船舶回转和横摇的影响。研究表明耦合模型能够有效地仿真船舶的回转及横摇,回转过程中操舵...
分析不同截面形状和不同铺层方案对复合材料帽型加筋结构最大位移的影响。分别采用Beam188,Beam189,Shell99单元模拟矩形截面帽型加筋梁结构,结果显示建立整船模型时可以采用梁单元代替壳单元模拟复合材料帽型加筋梁的方法来简化建模。同时还研究不同铺层、不同铺设角、不同截面形状对帽型骨材每一层等效应力的影响,为复合材料船舶帽型加筋结构...
针对未来大型船舶活动海区的海洋环境特点,分析了外界空气温度、海水温度、空气湿度、空气盐度、海水盐度等对船舶间冷循环燃气轮机的性能影响。研究结果表明,外界空气温度对间冷循环燃气轮机性能影响最大,随着外界空气温度的升高,间冷循环燃气轮机的进口空气流量、输出功率和效率均有不同程度的下降;随着海水温度的增加,机组效率和功率均下降,...
针对船用离心泵可靠性试验需时过长,被试件多,难以满足工程实际需要的问题,本文提出船用离心泵可靠性强化试验与序贯寿命抽样试验相结合的试验方法。在对船用离心泵失效机理分析的基础上,拟定棕刚玉砂为强化因子对其进行可靠性强化试验;同时提出可靠性验证试验采用截尾序贯试验方案进行,并给出此方法的理论依据、失效判据,绘制了判决图表。
根据系统工程相关理论和综合评估的一般步骤,建立适用于蒸汽发生器的多方案综合评估体系。首先根据蒸汽发生器的选型目标,构建了以＂综合效能―费用―风险＂为准则层的评估指标体系,然后分别采用标度法和线性比例变换法对评估指标进行量化和标准化处理,并基于层次分析法确定各评估指标的权重,最后采用精度较高的理想解法对评估指标进行集成,完成...
海上目标多手段融合探测中,需要等时间间距的AIS信息来描述船只的航行轨迹,作为验证其他船只探测手段的依据。针对传统的AIS线性插值方法在同一船只相邻2条AIS信息时间间隔过长时产生较大偏差的问题,本文提出一种新的AIS航迹插值方法。该方法综合考虑了目标的航速、航向等动态信息,通过对插值时间段内的船只位置进行预测,形成运动船只在该时间段...
采用计算方位和测量舷角相结合的方法进行真航向测量时,由于舰船安装条件有限,舰位测量设备DGPS和经纬仪不可能安装在同一位置。直接将DGPS测量的舰位作为经纬仪中心的位置会影响到方位角的计算结果,进而影响航向测量精度。本文采用归心改正理论根据DGPS测量的舰位推算经纬仪中心的精确位置,根据此位置计算出的岸标真方位的精度得到了提高,最终...
针对现有舰船数据获取精度不高、通用性不强的特点,研究基于舰船综合平台的精确同步数据获取技术。利用GPS/北斗双模授时方案保证主时钟稳定性的同时,通过IEEE1588精确授时进行主从时钟同步,完成对从时钟的修正,保证各节点间高精度同步秒脉冲信号的输出。测试结果表明,该方案得到的秒脉冲信号最大偏差不超过500 ns,极大提高了综合平台各节点的同...
本文研究一种基于双轴位置转台的激光陀螺捷联惯导系统的系统级标定方法。建立了附加约束条件的陀螺和加速度计标定模型,从捷联惯导系统的误差方程出发,建立30维Kalman滤波标定模型,以速度和位置作为观测量,并设计双轴位置旋转路径,对惯性仪表标定参数进行激励与辨识。仿真实验结果表明,该方法能够准确估计出陀螺和加速度计的15个标定误差参数,...
通过分析传统水声材料透声性能测试方法基本原理,明确声波绕射和模型边缘声衍射引起的测试数据时域混叠,是导致获取的透声系数存在异常值的主要原因。为了消除测试数据时域混叠,本文利用宽频短脉冲设计技术和时域数据截取技术,形成了一种应用声波传递路径中有无模型时,水听器接收到的宽频信号衰减量得到模型透声系数方法,有效解决了导流罩透声性...
针对某综合训练船的压载水系统采用人员调整时效率低、战时操作可靠性低等缺点,提出综合利用该船的液位、倾角等传感器参数,在压载水系统中加入负反馈以实现船舶浮态自动控制系统。针对大型舰船在配载时依据船舶静力学计算的压载水调驳理论需求量与实际需求量误差较大的缺点,提出在调驳方案确定后采用PI辅助控制策略。基于交互图形编程语言设计...
浪、涌等因素给海上航行横向补给带来极大地挑战,波浪补偿装置是解决这一问题的关键装备,因此,有必要对现有的波浪补偿装置进行分析研究。本文在分析被动式作动筒张力器工作原理的基础上,首先对其进行简化处理,并借助AMESim液压仿真软件,建立被动式作动筒的仿真模型。仿真结果表明,如果对被动式作动筒张力器进行合理的参数设置,其波浪补偿效果满...
针对测量船振动诱发设备故障频发的现象,提出一种基于性能优良的振动传感器和成熟的信号处理分析技术的振动测试系统的设计思路和实现方法。通过对采取减振措施前后测量船主机燃油高压油管及缓冲器进行的测试比较分析,提出相应的减振方案,为主机燃油系统的使用和后期改造提供参考依据,同时验证振动测试系统的可靠性。
舰船目标存在多次散射效应,计算多次散射的方法与其雷达散射截面预估精确度密切相关.本文从舰船散射特点出发,分析不同散射特点的计算方法,详细分析射线追踪法（Shooting and Bouncing Ray,SBR）计算多次散射的原理,并分别采用射线追踪法与物理光学近视法（Physical Optics,PO）对假定舰船目标进行3次散射特性仿真计算,通过与典型角域表面电流定...
分析综合电子信息系统研制需求和外国海军综合电子信息系统的发展趋势,给出综合电子信息系统数字化协同设计需要重点开展的工作、主要建设内容和关键技术,为我国综合电子信息系统协同研制提供借鉴。
舰船热尾流产生的红外辐射特性是暴露舰船的重要非声物理特征之一。为实现对舰船热尾流红外特性的定量评估,本文从热尾流的产生,热尾流在海面产生红外辐射,热尾流产生的红外辐射在大气中传输和红外探测器的性能参数等影响热尾流探测的主要因素入手,建立各个部分的工程估算模型,形成红外探测作用距离的工程估算方法。分析红外探测的作用距离与热...
冷却水排放浮升规律对红外隐身的研究具有重要意义。冷却水排放过程可以简化为横流环境中的水平热射流过程,本文在有限体积法的基础上采用Simple算法和Realizable k-ε湍流模型对热射流浮升过程建立三维数学模型,并进行数值模拟。数值模拟结果显示热射流三维浮升轨迹线与文献中的实验结果吻合良好,浮升迹线验证了该模型和方法的准确性。利用该数...
为探索搅拌摩擦焊技术在不同厚度船舶钢板结构厚度焊接中的应用,本文建立搅拌摩擦焊焊接过程的有限元模型,获得工件在加工过程中的弹性变形以及应力分布。通过二次开发方法,研究不同接触力对不同厚度钢板在加工过程中的弹性变形、接触应力的影响,为工程实践提供参考。当接触力处于（500~1 000 N）区间时,应当保证钢板厚度不低于2 mm,当接触力处...
研究舰船的损伤识别对于保障船舶在海面上安全航行具有重要意义。本文提出基于小波变换和分形理论的舰船损伤识别算法,充分考虑小波变换的多尺度细化特性,对获取到的舰船图像进行小波变换和分形计算。通过实验验证了该算法的区分度好,差异性大,可靠性强,有利于利用神经网络进行损失识别。
在现有海上船舶监控系统中,无论是基于雷达信号数据还是视频监控数据,由于信号传输机制及最终信号处理都需要一定时间,其实效性并不高,应用范围也有一定的局限性。AIS（自动识别系统）是一种工作在高频段的自主广播系统,能够实现岸基与船舶、船舶与船舶之间实施交换航行状态、位置坐标以及气象变换等信息。本文在研究现有AIS原理及结构的基础上,...
以欠驱动船舶船迹控制应用为背景,提出一种在外界干扰和参数扰动条件下的船舶镇定滑模控制算法。为有效抑制常规滑模控制器的抖振,提高在受到外部环境干扰和参数摄动时的鲁棒性,提出基于BP神经网络的非线性自抗扰滑模控制算法。仿真结果表明,该方法能够有效应对风流干扰,具有很好的鲁棒性。
随着现代船舶体积及自身重量的增加其动力系统也随之增加,而现行的船舶动力系统由于存在低频振荡﹑谐振及混沌状态等特性,整个船舶动力系统呈现非线性特性。混沌网络是近年来比较热门的研究动力系统非线性的方向之一,在船舶动力系统中得到很大发展。本文在研究现有船舶动力系统及混沌网络原理的基础上,提出基于递归的混沌网络船舶动力系统模型,...
大型船舶在世界远洋运输中发挥的作用越来越突出,提高了运输效率,推动了经济发展。提升航行安全性、可靠性的关键是大型船舶推进系统的多模态耦合问题。船舶在海面上航行受到风、浪、流等不确定因素的影响,本文从船体、推进器、洋流三者之间的耦合出发,通过研究耦合原理,根据耦合动力学中的模态叠加法,建立推进系统动力学模型,最后通过实验计算...
由于油柜结构设计不合理,经常会出现结构疲劳断裂、剪切破坏现象,给船舶航行带来了巨大的安全挑战。为改善油柜结构抗疲劳能力,本文基于HYPERMESH软件建立油柜结构的有限元模型,并对该结构进行模态分析,为形貌优化选择合适的目标函数。形貌优化以节点位移作为设计变量,以结构前两阶固有频率作为目标函数,使之最大化,来提高结构刚度。优化结果表...
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