基于HHT的船舶非线性横摇运动响应特性研究

针对航行于海上船舶的横摇运动具有非线性非平稳的特点,探索采用希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,简称HHT)方法研究船舶在波浪中的非线性横摇运动的响应特性,对几种不同海况下的船舶的典型运动响应,首先通过经验模态分解提取典型横摇响应信号的固有模态函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF),再对分解得到的IMF分量进行Hilbert变换,求得典型横摇响应信号的Hilbert谱,通过分析所得谱图的特征,获得船舶非线性横摇运动响应的动力学特性。仿真结果表明,HHT方法在分析船舶非线性横摇运动的动力学特性研究中具有可行性和有效性,从而为船舶运动分析研究提供了一个新的方法。     

改进HHT端点延拓方法在波浪信号处理中的应用

海洋数据是多尺度动力信号的表征,具有极强的不稳定性和非线性性。HHT方法是一种较新的时频分析方法,在非线性非稳定信号处理方面具有明显的优越性,因而在各个领域得到广泛应用。然而,端点效应是HHT方法中的难题,在样条拟合中极易出现端点"飞翼"现象,从而"污染"到内部数据,造成大量数据失真。提出对称5点延拓的方法,通过对比传统HHT方法与改进HHT方法在仿真信号和波浪实测数据信号的EMD分解结果,表明改进HHT方法在波浪信号处理中更具实用价值。     

基于经验模态分解的舰船运动姿态预测模型研究

运动姿态准确性预测对提高舰船水上作业安全性具有重要的现实意义,为此,基于经验模态分解算法,构建一种新的舰船运动姿态预测模型。该模型首先利用EMD分解舰船运动时间序列,然后采用游程判别法来判定IMF和r_n (t)的波动程度,划分高频、中频和低频3个分量,最后利用基于支持向量机算法构建的预测模型预测舰船运动姿态。实验结果表明:与卡尔曼滤波法、谱估计法、艏前波法3种运动姿态预测方法得到的结果相比,本模型的纵摇角预测误差更小,精度更高。     

小波变换和希尔伯特-黄变换在时频分析中的应用

简单介绍了时频分析的基本理论,将小波变换和希尔伯特-黄变换分别应用于几个非平稳信号的分析当中,将二者进行一个简单的比较,最终得出结论.     

船用电机智能故障诊断与健康管理技术

利用船舶监测装置的智能故障诊断分为数据信号获取、数据特征提取、故障识别与预测3个环节,对3个环节分别进行分析和选择,并利用MATLAB进行仿真。对底座松动等故障进行准确识别,避免重大不可控故障的发生。     

小波分析理论及其在数字滤波中的应用研究

系统地分析了小波变换的物理意义和特点,并进一步将小波变换应用于微机保护数字滤波器中,得出基于小波变换的微机保护数字滤波器具有傅里叶变换不可比拟的优越性,可以准确滤除信号中的直流和高频分量。     

基于Hilbert-Huang变换的船舶结构冲击响应研究

针对水下爆炸时船舶结构遭受的冲击响应信号具有非线性非平稳的特点,提出将Hilbert-Huang变换用于船舶结构冲击响应信号处理.Hilbert-Huang变换是基于经验模态分解(EMD)和Hilbert谱的一种信号处理方法,用EMD分解把时间序列信号分解成不同特征时间尺度的固有模态函数(IMF),然后对IMF分量进行Hilbert变换,从本质上分析船舶结构冲击响应信号的组成成分及特点.与FFT变换和小波变换相比,Hilbert-Huang变换体现出自适应性和先进性,可以有效提取船舶冲击响应信号的时频特征,揭示船舶结构自身的动态特性对冲击响应的影响.     

基于低通滤波和经验模态分解的舰船耐波性试验信号分析方法研究

针对舰船耐波性实测信号中趋势项难以消除而影响滤波精度这一问题,采用经验模态分解方法消除趋势项的影响.根据舰船对波浪运动响应的低频特点,在经验模态分解前先进行低通滤波,可使实测运动信号中的谱峰频率处在相对高频位置,减少EMD迭代次数,并使有用信息包含在第一个IMF中,方便对有用模态的识别.还针对实船耐波性试验无法直接获得垂荡位移的实际问题,对垂向运动加速度联合采用低通滤波、数值积分和EMD去趋势项消除积分误差的方法获得垂荡,通过模型耐波性试验以及对实舰横摇角速度采用该方法求得的横摇与实测横摇的比较,验证了该方法在舰船耐波性实测信号分析中的有效性.     

经验模态分解方法在结构冲击信号分析中的应用

介绍一种非线性非平稳信号分析的新方法，此方法是基于经验模态分解（EMD）技术的振动信号分析算法。基于这种方法编写了非线性信号分析程序，把振动信号分解成多个本征函数，在分析过程中比较EMD方法与传统的FFT方法，通过两种方法的对比分析，体现了基于EMD的希尔伯特一黄变换的先进性。对水下爆炸载荷作用下的舰船结构响应进行数值模拟分析，并将EMD方法应用于水下爆炸结构冲击信号分析。通过研究每一个本征函数，从本质上分析水下爆炸冲击加速度信号的组成成分及特点。     

船体结构应力监测系统的滤波器设计

  目的  为了去除船体结构应力监测数据中的噪声信号,获得有效的数据信息,以便为后续数据挖掘提供支撑,  方法  首先,采用HHT方法中的经验模态分解（EMD）算法对数据进行成分分析,得到固有模态函数（IMF）和余项。然后,通过Hilbert变换得到Hilbert谱,证明应力监测数据的非平稳特性。最后,以信噪比（SNR）和均方根误差（RMSE）为例,结合自适应去噪和小波阈值去噪两种方法对应力监测数据进行去噪效果比较。  结果  结果表明,基于HHT方法的自适应去噪和小波去噪都具有一定的去噪效果,但两种去噪方法中,自适应去噪方法的SNR更高,RMSE更小,自适应去噪方法性能最佳。  结论  研究证明自适应去噪方法能更有效地针对应力监测数据进行去噪处理。     

雷达隐身复合材料研究进展及在舰船上的应用

本文简要综述雷达隐身复合材料的研究进展,介绍雷达隐身复合材料在舰船上的应用和发展现状,分析雷达隐身复合材料在舰船上应用存在的问题。最后,对我国舰船上雷达隐身复合材料的发展进行了展望。     

水面舰艇生命力技术的应用进展

阐述了舰艇生命力的重要性,回顾了水面舰艇生命力技术应用的发展历程,指出生命力技术近些年来蓬勃发展,不断取得创新和突破,生命力技术已成为21世纪世界海军舰艇平台技术研究热点之一。21世纪的先进舰艇设计中,已将生命力置于与作战能力同等重要的地位。     

军船自动识别系统研究

国际海事组织MSC73会议通过的船舶自动识别系统(AIS)在民船上强制性安装议案，也可作为军船使用的标准和依据。本文基于民用AIS技术研究，论述AIS在军船上的应用价值及对航海技术的影响，提出军用AIS研究的思路、方法和技术手段。     

纳米隔热材料在舰船上的应用研究

纳米材料依旧是21世纪的明星材料,纳米隔热材料由于其明显的低热导率,一出现就成为舰船行业的研究热点。与传统的隔热材料相比,相同的隔热面积需要的纳米隔热材料更少。本文以纳米孔隔热材料的制造工艺为例,探索纳米隔热材料的工艺流程,并将纳米孔隔热材料和传统的隔热材料的压缩强度进行对比,对不同温度下纳米孔隔热材料的加热线收缩率进行研究。结果发现,纳米孔隔热材料的压缩强度高于传统的无机隔热材料,却低于硅酸铝纤维,纳米孔隔热材料的最佳使用温度为1 000℃左右。     

集对分析在舰艇编队空中目标威胁判断中的应用

现代海战中,对空防御已经成为水面舰艇编队防御的主要内容,对来袭空中目标的威胁判断是有效对空防御的前提.针对空中目标威胁判断的不确定性,采用集对分析理论,基于可能势的联系数排序,可以准确地反映其同一对立程度,并能利用联系数的差异度对排序结果进行稳定性分析;提出运用联系矩阵描述基于相对正、负理想方案接近程度法的同一对立程度;并在此基础之上,提出基于综合理想方案法的多属性决策方法.实例表明,该方法准确、合理,是解决不确定多属性决策问题的有效方法.     

船舶筒状桅杆的模态分析

筒状桅杆在现代船舶上已得到越来越广泛的应用。由于结构形式的改变,其动力学性能也随之发生变化,对船舶的性能产生了很大影响。因此,有必要对筒状桅杆的振动模态进行分析研究。本文以某船的筒状桅杆作为主要研究对象,用大型有限元分析软件ANSYS建模并进行了模态计算,并用实验结果进行验证,结果令人满意。     

多属性权衡理论在舰船优化设计中的应用研究

探讨多属性权衡理论在舰船优化设计中的应用方式,并以舰船推进装置和电站方案的权衡分析为例,在舰船设计综合模型的基础上,得出了衡量方案优劣的属性值,采用权衡分析的方式,为舰船方案的优化提供了一种实用的手段。     

水面舰艇论证阶段生命力指标要求

阐述水面舰艇论证阶段研究制定生命力指标要求的重要意义。在此基础上,从舰级的防护等级要求、型号顶层指标、型号下层支撑要求、标准规范要求等方面阐述国内外水面舰艇生命力要求指标组成及内涵。     

一体化永磁无刷无泄漏电动泵及其在舰船核动力装置上的应用

运用永磁无刷电动机技术对舰船核动力装置等要求屏蔽或密封场合电动泵进行了分析、改进.在综合轴封泵和屏蔽泵结构特点基础上,将屏蔽电机中的转子由普通的鼠笼式改变成永磁式,构成一个永磁电机.在电机传动控制上采用自同步调速控制,使电机、叶轮、屏蔽套、轴承、调速控制等一起构成一体化永磁无刷无泄漏电动泵,并提出了在舰船上的运用控制技术.     

舰载无人机电磁弹射器应用能力分析

在预研阶段对舰载无人机电磁弹射器的应用能力进行分析,有利于研制重点的确定和关键部件的选型。建立了应用能力的层次结构模型,以此为基础采用层次分析法给出了应用能力的幂指数模型,并利用幂指数模型确定了舰载无人机电磁弹射器的研究重点和直线电机、储能装置这两类关键部件的选型。