基于机器学习的舰船轮机设备多发故障信号监测

针对舰船轮机设备故障信号监测中存在的运算量大、缺少故障数据、模型训练复杂、检测效率低、准确度不高等问题,设计了基于机器学习的舰船轮机设备多发故障信号监测方法。通过多种传感器采集舰船轮机设备振动信号,经小波变换降噪后,通过EMD经验模态分解提取舰船轮机设备振动信号特征,将其作为孤立森林算法输入进行异常信号检测,以异常信号检测结果为依据,构建决策二叉树支持向量机故障信号分类模型识别故障信号,实现舰船轮机设备多发故障信号监测,实验表明,该方法可以高效、准确地检测并识别舰船轮机设备的故障信号,而且适应性广泛,在舰船轮机设备的各种工况下,监测性能都十分良好。     

基于欧氏距离的基本信任函数确立方法

声学故障检测与定位是维护舰船隐身的重要手段.为了实现对声学故障的检测与定位,开发了基于案例推理的专家系统.该系统采用D-S证据理论对案例推理结果进行信息融合.针对基本信任函数很难确定的问题,给出了一种基于样本间欧氏距离的信任分配函数确定方法.实验证明该方法具有较好的可行性.     

基于关联规则的舰船故障数据定位挖掘算法

为了提高舰船故障检测能力,需要进行舰船故障数据的实时挖掘和分类分析,提出一种基于关联规则的舰船故障数据的定位挖掘方法。采用电磁探测器、水声换能器、声呐装置、声学传感器等设备进行不同工况下舰船数据采集,包括舰船辐射噪声、机械振动等数据,对采集的数据进行高维特征融合处理,提取舰船故障数据的关联规则特征量,对提取的特征量采用K均值算法进行聚类分析,并通过BP神经网络分类器实现舰船故障数据的分类识别,实现舰船故障数据定位挖掘。仿真结果表明,采用该方法进行舰船故障数据挖掘的准确性较好,对故障的定位能力较强,提高了舰船实时故障诊断能力。     

舰船云计算系统服务器故障的识别模型

舰船云计算系统服务器故障的种类多,故障与特征之间是一种非常复杂的映射关系,传统舰船云计算系统服务器故障识别模型难以获得理想的识别结果。为了克服当前舰船云计算系统服务器故障识别模型存在的不足,设计一种基于数据挖掘的舰船云计算系统服务器故障识别模型。首先采集舰船云计算系统服务器故障识别数据,然后采用数据挖掘技术对舰船云计算系统服务器故障识别数据进行分析和建模,建立舰船云计算系统服务器故障识别的分类器,最后进行了舰船云计算系统服务器故障识别仿真对比实验。本文模型的舰船云计算系统服务器故障识别率高达95%,而且舰船云计算系统服务器故障的误识率要小于当前其他舰船云计算系统服务器故障识别模型,结果验证了本文模型的优越性。     

基于灰色预测模型的舰船动力系统故障检测算法

传统舰船动力系统故障检测算法无法准确对双键合故障要素构成的故障进行准确计算,导致算法对故障检测的精准度降低。针对此问题,提出基于灰色预测模型的舰船动力系统故障检测算法。提出算法中包含舰船动力系统故障灰色预测模型的建立与模型下的双键合故障要素条件的评估判定计算两部分;通过对舰船动力系统故障范围的模型量化,缩小干扰故障检测因素的范围,再通过双键合要素评估计算,准确锁定故障位置完成设计。最后,对传统与提出算法的检出率进行仿真测试,得出所提方法的故障检出率较高,证明提出算法的有效性。     

基于PNN的舰船柴油机冷却系统故障预警研究

针对舰船柴油机冷却系统，分析其典型故障模式，选取特征参数，基于概率神经网络（PNN）建立故障预警模型以对其进行故障预警，结合某型柴油机在某船实际运行数据完成模型的训练和验证。结果表明：采用概率神经网络可有效地实现舰船柴油机冷却系统的故障预警。     

基于混沌理论与小波包分析的舰船状态监测方法

随着经济发展,通过舰船进行货物运输越来越频繁,保证舰船的安全性,快速准确的检测到舰船的状态并对舰船的故障进行排除具有非常重要的现实意义。本文从对混沌理论和小波包的分析中获取各自特点,并且将二者相结合进行舰船状态的检测,首先利用小波包分析分解可能引起舰船状态发生变化的特征信号,其次利用混沌理论对信号进行特征提取,确定是哪个部位发生故障,最后通过实验验证本文所设计算法的可靠性。     

舰船物联网异常节点检测的数据挖掘

异常节点检测是保证舰船物联网安全的关键技术之一。针对当前舰船物联网异常节点检测效果差的缺陷,为获得更优的舰船物联网异常节点检测效果,设计了基于数据挖掘的舰船物联网异常节点检测模型。首先对舰船物联网节点的数据进行分析,并对异常节点和正常节点的信息进行标记,建立舰船物联网异常节点检测的数据集,然后采用数据挖掘技术——极限学习机建立舰船物联网异常节点检测模型,最后与其他模型进行舰船物联网异常节点检测对比测试,测试结果表明,本文模型获得较好的舰船物联网异常节点检测率,而且误检率明显优于对比模型,验证了本文模型的优越性。     

基于优化模型及多重数据处理的舰船污损监测法

针对目前舰船污损监测受环境和航行状态限制而无法实现连续监测的问题,提出了一种基于优化模型并对数据进行多重处理的舰船污损监测法。首先对轴功率与航速关系监测模型进行优化,将现有一维模型提高到更大航速区间内成立的二维模型。然后采集相关数据,根据其采集条件进行数据筛选及数据修正的多重处理,提高监测的连续性。其次建立污损阀值,与计算结果对比分析得到监测结论。最后将实船应用的监测结论与船体污损情况对比,验证了该方法的可行性和有效性。     

一种典型舰船辐射噪声模拟新算法

基于舰船声特性模拟在仿真实验、模拟训练、声学系统测评、舰船指挥系统方案论证以及在水声对抗中诱骗鱼雷和声呐等方面的广泛应用,针对现有舰船声特性模拟中常用的特定频率响应滤波器参数计算与设置复杂等问题,在分析和研究舰船声学特征的基础上,分别得出其线谱、连续谱的数学模型。通过频域函数拟合,设计一种响应频率与幅度可调且易于实现的FIR低通滤波器,实现对舰船辐射噪声的仿真模拟,并通过与实测舰船辐射噪声声特性的对比,验证仿真方法的有效性。     

Research on vibration and near-field soundradiation of ring-ribbed cylindrical shell coated deadening and decoupling materials

The research on structural vibration and sound radiation of underwater ring-ribbed cylindrical shell, which is coated with a kind of deadening and decoupling materials, becomes a focus in recent years. This paper analyzes the problem on two aspects: model experiment and numerical calculation. The model experiment is carried out including three cases firstly, in which the structural vibration response and radiating acoustic field are measured respectively, and the results gained in these three cases are analyzed to discuss the effect of reducing structural vibration and radiating noise of the deadening and decoupling materials. The coupling FEM/BEM and the SEA methods are both used in numerical calculation, i.e. the arithmetic of the coupling FEM/BEM method is adopted to calculate the low frequency characteristics and the SEA method is adopted to calculate the medium-high frequencies characteristics of the model. By comparing experimental results with numerical calculation results, it is proved that the algorithm adopted in this paper is reasonable.     

管路低噪声排水装置设计及试验研究

管路噪声是舰艇低频噪声的重要来源之一,严重影响舰艇的声隐身性能。针对舰艇中典型的离心泵组,设计蓄能器和亥姆赫兹消声器相结合的低噪声排水装置。通过AMESim软件建立仿真模型,并搭建实验平台进行验证。仿真和实验结果均表明,低噪声排水装置可以有效衰减离心泵出口管道中的压力脉动,从而降低流体噪声和管路振动。     

双层壳体的船舶动力舱振动与声辐射的有限元结合边界元数值计算

利用ANSYS有限元软件，建立了双层壳体的船舶动力舱的水下结构流体耦合的声振模型。采用有限元结合边界元的方法，数值计算并分析了耐压壳体和轻质外壳的厚度变化对动力机械振动传递、水下外壳振动以及辐射噪声的影响，计算结果表明，本文的方法对大型复杂结构的水下声振预估有借鉴价值。     

自由层阻尼环肋柱壳在流场中的稳态响应

本文采用Ｆｌｕｇｇｅ壳体理论，讨论了敷设粘弹性自由层阻尼材料的环肋柱壳在流场中受到径向周期性激励的稳态响应。用复模量形式计及基壳和粘生阻尼材料的预耗因子以及流 固耦合作用。讨论了粘弹性阻尼材料的物理参数，厚度，敷设方式和水深环肋柱壳稳态响应的影响，得出了一些有实用价值的结论，对潜艇结构减振降噪有一定的参考价值。     

潜艇动力舱浮筏隔振参数对振动与声辐射的影响

降低动力机械引起的潜艇壳体振动以及水下声辐射一直是工程上的一个重要问题。本文利用ANSYS有限元软件，建立了潜艇动力舱的水下声振耦合模型。通过数值计算，分析了主动力浮筏隔振系统中的参数变化，如上下隔振器的刚度、筏体的质量比和刚度改变对动力舱内振动传递率以及水下辐射噪声的影响。本文建立的计算模型可进一步推广应用于因机械设备引起的整个潜艇水下耦合声振预报。     

舰船纵倾均衡移水过程瞬态噪声控制试验研究

本文模拟建立了舰船纵倾均衡移水试验系统,对不同移水压力、电液球阀启闭时间、管路固定方式等条件下移水过程中的瞬态噪声进行研究.结果表明:纵倾移水过程的瞬态噪声值呈曲线波动状态,最大振动加速度级和最大空气噪声值均发生在电液球阀关闭过程中,随着移水压力的增加,最大噪声值逐渐增大;电液球阀快速关闭时,移水管路存在明显的水锤现象,延长电液球阀的关闭时间,可以有效抑止系统水锤的冲击,降低移水过程中最大瞬态噪声值;移水管路采用弹性支撑方式,可有效降低移水管路的振动噪声.     

基于模态试验的舰船振动噪声预报研究

以某舰船模型为对象,利用双通道频谱分析仪,采用宽频带的快速正弦扫描激励方法,对上述船模进行模态试验分析,同时利用模态分析软件的参数识别功能,结合三维数据转换程序,识别出该船模的各阶固有频率,振型以及阻尼参数,并以图表、曲线等形式给出相应的结果。通过试验研究与振动特性分析,得到了一些有价值的结论。在此基础上,运用模态试验确定该舰船模型的水下声辐射效率,从而对舰船的水下噪声预报进行了尝试。     

UKF和PF融合算法在动力定位船舶状态估计中的应用研究

针对船舶动力定位状态估计时使用扩展卡尔曼滤波导致模型失配而产生滤波精度不高甚至滤波发散的问题,设计一种融合无迹卡尔曼滤波和粒子滤波的动力定位船舶状态估计算法.该算法以粒子滤波作为整体框架,运用无迹卡尔曼滤波对粒子状态的每次更新进行最优化估计,从而最优化了每个粒子的状态,再根据每个粒子的重要性分布,得出船舶复合运动中的低频状态.Matlab仿真结果表明,该方法能够从含有高频和噪声干扰的测量信息中估计出的船舶低频运动状态,相比于直接使用UKF,该方法的滤波精度更高,滤波性能也比较稳定.     

小型汽轮机调节汽阀振动分析与改进研究

针对某小型发电用汽轮机调节汽阀在低负荷工况下出现的汽流噪声和振动问题,研究分析了问题产生的原因,采取了加装调节汽阀保护套的现场解决措施,并进行了试验验证,同时从改进调节汽阀结构和装配工艺方面提出了进一步的优化解决方案。     

强夯加固吹填地基振动传递机理及减振措施的试验研究

强夯处理地基技术是一种有效的地基处理方法,但由于其施工时的噪音、振动等对周围建筑物和环境的影响而限制了它的应用。强夯处理的对象（即地基土）非常复杂,不可能建立对各类地基土均适合的具有普遍意义的理论。文中利用曹妃甸工业区的强夯工程实例,对强夯振动在沿海吹填地基中的衰减规律及隔振沟的设置进行了探究,提出了加速度的衰减经验公式,并提出隔振沟的合理布置方案。该成果对强夯法在吹填地基中的应用具有重要意义。