船舶推进轴系纵振计算方法及影响因素分析

根据船舶推进轴系纵向振动的运动微分方程,推导了组成推进轴系的刚性均质圆盘、推力轴承以及轴段单元的传递矩阵,给出了利用传递矩阵求解推进轴系纵向振动固有频率和固有振型的方法.为进一步分析推进轴系正常运行时各轴段的纵向振幅和交变轴向力,对刚性均质圆盘、推力轴承以及轴段单元的传递矩阵进行了扩展,进而给出了基于扩展传递矩阵的推进...     

基于神经网络的可靠性优化分配及应用

本文利用Hopfield神经网络的优化能力,借用神经网络中能量函数的概念和含义,把复杂的可靠性分配问题转化为非线性一次微分方程组求解问题,同时应用到具体的舰艇主动力系统优化分配中,为系统可靠性分配提供了切实有效的方法和途径.     

参数法计算桩的内力与位移

分析了桩在桩端弯矩和水平力共同作用下桩土共同工作时,用幂级数法求解参数法的微分方程,推导出了桩的内力与位移的具体计算式,从而求得桩身各截面的水平位移、转角、弯矩、剪力,以及桩侧土抗力。     

船体矩形板边界局部屈服下的弯曲

本文应用广义变分原理和广义伽辽金法求解船体板架中四周刚性固定而边界产生局部屈服的矩形薄板弯曲问题．文中把局部屈服区边界视为有极限弯矩作用的铰支边界．由于边界屈服状态比较复杂，文中引入了“相当塑性铰线”概念，从而把问题归结为混合边界问题求解，并把弹塑性问题转化为弹性问题处理．文中提出了具体计算方法，计算结果与文献［1］作了比较，对处理实际工程问题具有一定的实用价值．     

基于MATLAB PDE的变压器二维建模和漏磁场分析

MATLAB提供了一个偏微分方程求解的工具箱(PDE),利用该工具可以实现偏微分方程类型的设定、几何模型建立、方程求解和结果图形化显示.变压器短路阻抗主要由漏磁场决定,本文通过建立变压器的二维模型,并利用MATLAB PDE工具箱进行分析计算漏磁场,并在此基础上采用能量法计算了变压器漏磁通和短路阻抗大小,得到了短路阻抗与变压器结构的关系.     

应用拟小波法求解旋转轴系动力响应

在考虑运转状态下轴系自身陀螺效应和所受脉动载荷的条件下,建立的微分方程组在空间和时间上是耦合的,难以采用常规方法在数值上进行精确求解。拟小波法拥有全局方法的高精度和局域方法的灵活性,适合于非线性耦合微分方程的求解,可用来求解旋转船舶轴系的动力学方程。采用拟小波求解无轴向力作用时旋转轴的动力响应,将它与解析解对比,验证了该方法的可行性和有效性。在此基础上,用该方法求解船舶轴系受到螺旋桨产生的周期性轴向力作用时的动力响应,讨论了转速和周期性轴向力的影响。计算结果表明在特定转速下轴系的位移响应会发散,呈现了周期性轴向力的影响。     

高速船复合材料层合板非线性动力失稳分析

对高速船复合材料层合板在轴向线性增长载荷作用下的非线性动力失稳进行了研究。基于极的大挠度基本假设，导出四边简支矩形层合板的非线性动力方程及变形及协调方程；用级数展开把非线性偏微分方程组化为易于求解的Kronecker内积形式的二阶常微分方程组，并由四阶Runge-kutta法数值求解，讨论了加载速率对复合材料层合板动力失稳的影响。由于本文在方程求解中采用了Kronecker内积，故提高了解的精度及效率。     

基于神经网络的船舶主动力装置系统可靠性优化分配

船舶主动力装置系统可靠性分配是船舶动力可靠性工程设计中的重要内容，它常常构成有约束条件的非线性优化问题。探讨了基于神经网络理论求解该类问题的方法。建立系统可靠性优化分配的数学模型，采用罚函数法将不等式约束转化为无约束的优化问题，构造出Hopfield神经网络求解的能量函数，求得动力系统微分方程组。用数值计算的方法求解微分方程组，所得平衡点即为最优解。该方法通用性好，收敛速度快，为船舶主动力装置系统的可靠性分配提供了一种新的手段。     

弹性土地基上的平板计算—差分法

从文克尔地基上平板弯曲的微分方程出发，建立四边自由矩形平板弯曲差分方程来替代精确的偏微分方程进行位移求解，进而建立地基反力、内力的差分计算公式。     

偏微分方程数值计算在虚拟现实中应用与研究

随着虚拟现实(Virtual Reality,VR)相关硬件的发展以及软件技术的日趋成熟,VR技术正在进入人们的日常生活。然而不可否认,VR的核心问题之一——物理真实感依然没有很好的解决。其原因大多都是由于解算模型控制方程耗费了大量的时间,从而迫使人们采用牺牲精度的方法以满足实时性的要求。而许多的物理模型的解算都归结于偏微分方程求解,因此如何准确高效快速的求解偏微分方程(PDE)和PDE方程组对于提升虚拟现实系统的物理真实感有着至关重要的作用。本文从求解典型PDE出发,建立相应的PDE求解器,并对计算结果进行验证。最后将该思想应用于计算流体力学领域,通过对流体力学中的NS方程和水力学中的浅水波方程的求解,得到计算区域的速度场或高度场,并且对结果进行验证。结果表明,该方法具有较高的可信度。