环境激励下自升式海洋平台损伤诊断

为探究适用于海洋平台结构的有效损伤诊断方法,针对某自升式平台的比例模型开展环境激励下损伤诊断试验研究。分别采用频域法中的增强频域分解法和时域法中的随机子空间法处理测试数据,提取前三阶的固有频率、振型和阻尼比等模态参数,并结合频率和振型识别结果计算节点柔度矩阵。通过分析平台模型模态参数和节点柔度矩阵的变化率,识别预先设置的结构损伤。试验结果表明,两种模态识别方法均能有效识别环境激励下的平台模型模态参数,其中利用固有频率变化率能够有效判断结构是否产生损伤,利用振型和柔度矩阵的变化率能够实现损伤的准确定位。     

虚拟测点对ITD法识别结果的影响

ITD(Ibrahim Time Domain)法是一种常用的时域模态识别方法。该方法利用结构振动响应的自由衰减信号,通过两次延时,构造出系统的特征矩阵,然后通过求解特征值问题,获得系统的模态参数。在ITD法识别中,信号测点数往往达不到系统自由度数,将信号延时△t’作为补充的虚拟测点来增加测点数,使特征矩阵的阶数增大,达到识别出更多模态数的目的。本文通过一个数值算例,用ITD法对加入噪声的信号进行识别,分析不同虚拟测点数时的识别结果,研究虚拟测点对ITD法识别结果的影响,结果表明增加虚拟测点数不仅能增加识别出的模态数量,而且有助于减小噪声的干扰,使ITD法对噪声的敏感性降低。     

ERA法识别大型结构损伤与定位

大型结构物的重要性不言而喻,一旦结构物发生损伤,如何对结构进行实时损伤监测,是一个有价值的研究方向。特征系统算法(ERA)是近年来出现的时域模态参数识别技术。本文阐述了该算法的基本原理和具体实现方法,采用一典型的数值算例考核了ERA方法的可行性及其抗噪能力,实施了结构模型的模态参数辨识。计算结果表明该方法能够对结构物在发生质量和刚度的损伤时,实时有效的损伤识别与定位。     

舰船模型模态试验与振动特性研究

以某舰船模型为对象,利用CF-5220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、动画等形式给出相应的结果.依据试验得到的结果,对舰船的振动特性进行了分析.     

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。     

基于模态应变能法的钢箱梁桥损伤识别

基于模态应变能法的基本理论,得到适用于钢箱梁桥损伤识别的指标。以某钢箱梁桥为例,假定结构在特定位置发生不同工况的损伤,利用Midascivil建立起有限元模型,得到前4阶的模态参数,编制相应的matlab程序进行损伤分析。分析结果表明:模态应变能法可以准确地识别结构的损伤位置。且高阶应变能变化率指标比低阶应变能变化率指标对结构的损伤更为敏感,奇数阶应变能变化率指标比偶数阶应变能变化率指标对结构的损伤更为敏感,定位更为准确。     

环境激励下船舶结构模态参数识别方法综述

基于模态分析理论,对环境激励下的模态参数识别方法进行归纳总结,讨论了不同模态参数识别方法的基本思想和优缺点,并着重介绍船舶航行状态下的模态参数识别。文章对国内模态参数识别的研究热点问题进行了阐述,为相关科研人员研究环境激励下模态参数识别提供了有益参考。     

高桩码头桩基动力损伤识别方法

结构的损伤对其动力特性会产生一定的影响,利用结构损伤前后的模态参数的变化来进行结构的损伤识别是行之有效的方法。然而结构在完整状态下的模态参数很难得到,损伤程度更是难以确定。针对上述问题,提出一种基于损伤状态下的拟合曲率模态的损伤识别方法:首先通过损伤后的位移模态拟合出无损伤位移模态,然后根据拟合出的位移模态得到拟合曲率模态,基于损伤后的真实曲率模态相对于拟合曲率模态的突变来判别损伤位置;引入曲率相对改变量、损伤位置参数和模态阶数作为损伤样本的特征向量,通过支持向量机判断结构损伤程度。实例分析表明该方法能够对高桩码头排架结构的损伤进行识别。     

基于曲率模态和小波变换的码头排架损伤识别方法*

为准确识别高桩码头的结构损伤,采用曲率模态、曲率模态差和小波变换法进行结构损伤识别,通过对码头排架不同损伤工况下的实例分析,验证了这3种方法在码头结构损伤识别中的可行性和适用性。研究结果表明,当结构无损模态未知时,采用曲率模态小波变换法能够较好地定位结构损伤;当结构无损模态已知时,运用曲率模态差法能准确定位结构损伤。进一步分析表明,曲率模态小波变换系数峰值和曲率模态差突变量还能用于初步判定码头结构多点损伤的损伤程度。     

汽车排气系统模态仿真与试验分析

在NASTRAN软件环境下,利用有限元方法建立排气系统分析模型,进行汽车排气系统模态仿真,得到汽车排气系统的多阶模态固有频率、振型等参数.运用LMS Test.Lab软件进行汽车排气系统模态试验,并采用最小二乘复频域法进行试验模态参数识别,最后,将试验结果与数值模拟结果进行对比分析其模态振型和固有频率.结果表明:数值模拟结果和试验结果吻合度很高;在产品开发前期可以利用合理的排气系统仿真模型缩短产品开发周期,减少后期物理样机试验次数;同时也可以为后续的复杂结构开发研究提供依据.     

PLC在船舶主机遥控系统中的应用

介绍一种应用可编程序控制器实现的船舶主机遥控的系统结构及其功能特点,对其主要功能的实现做出了说明。     

Research on pattern recognition for marine steam turbine rotor axis orbit

The structure ,function and recognition method of an axis orbit auto-recognizing system are presented in this paper. In order to make the best use of information of format and dynamic characteristics of marine steam turbine axis orbit, the structure and functions or neural network are applied to this system,which can be used to auto-recognize axis orbit of the system turbine rotor using BP neural network     

Information models and functions for CIM in shipbuilding

In order to make significant progress in design and manufacturing systems, all industries must consider integration. This paper considers information models and functions for a computer integrated design and manufacturing system in shipbuilding. The authors propose the product model and several alterative functions for designing a ship's structure, and develop a “ship definition system for computer integrated design and manufacturing.” This system is called SODAS (System of Design and Assembly for Shipbuilding). An object-oriented concept is used to develop this system. In order to define a ship's structure, the authors propose the product models of “parts member” and “parts connection,” and the product models of “Room,” “Unit,” and “Module” are introduced to define the compartments, internal structures and intermediate products of a ship. Therefore, all information about a product from the design to the production stage is stored in the product model. As well as the product model, the “design function,” “cutting function,” and “virtual assembling function” are introduced. By using the design function, any type of ship's structure can be designed, and by using the cutting function, the design of a ship's structure can be cut into smaller elements. By using the virtual assembling function, a simulation of the manufacture of a ship's structure can be carried out.     

焊趾处椭圆表面裂纹的权函数与残余应力强度因子的权函数法

利用三维有限元计算了焊趾处半椭圆表面裂纹的应力强度因子。利用统一的权函数形式,结合得到裂纹半长比a/c=0.2;0.4;0.6;0.8,a/t=0.1~0.8的有限元数据,得到了适用于T型接头焊趾处半椭圆表面裂纹最深点和表面点的权函数。权函数的准确性,用有限元在裂纹面施加高阶载荷进行了验证,对于表面点和最深点,半长比a/c=0.2~0.8,a/t=0.1~0.8,权函数与有限元结果误差在8%以下。基于得到的权函数,计算了T型接头焊趾处半椭圆表面裂纹的残余应力强度因子Kres,并与有限元计算结果进行对比,对比误差在10%以下,表明新的权函数能很好地预测T型接头焊趾处的残余应力强度因子。     

舰艇作战系统功能划分方法

舰艇作战系统的集成设计方向是系统功能优化划分。通过剖析美、俄、欧洲风格的作战系统功能划分思路,系统地研究分析作战系统功能划分方法,认为系统建模应指导功能划分。概括作战系统最基本的核心功能,提出依照四条主干线划分功能的方法,建议重点关注新研制功能(如协同交战能力)的划分与实现。     

适于物流配送车辆导航路径规划的路网阻抗确定方法研究

路径规划是物流配送车辆导航系统的核心功能之一。路网阻抗是路径规划的基础。由于物流配送涉及多方面利益，因此确定路网阻抗需综合考虑各种道路与非道路的影响因素。文中就各影响因素的特点对其进行量化和量纲一的量化处理，利用层次分析法计算各影响因素组合权重，得出路网阻抗．为物流配送导航路径规划提供依据。     

船用网关的设计与实现

简述网关的功能，提出了网关的方案设计方法和网关的具体实现。阐述了在PC104上用嵌入式实时操作系统实现船用网关的功能并给出了关键代码。     

一种不对称稳性曲线积分计算方法

当有初始横倾时,稳性曲线是不对称的,但负值横倾角区间的函数值与正值横倾角区间的函数值的关系无人探求。当对不对称稳性曲线在始于负值的横倾角区间进行积分计算面积时,以前的做法是直接求出负值横倾角区间的函数值,再进行数值积分。本文经过推导证明,在用数值积分对不对称稳性曲线下的面积进行计算时,自变量为负值的区间的积分可转化到正值区间进行计算,并推导出了转化公式,并且得到结论：不对称稳性曲线是一个奇函数和一个偶函数的线性组合。按照推导出的公式,可在NAPA软件中编程方便地实现美军标DDS079-1破舱稳性衡准的计算。     

On the use of the autocorrelation function to identify the damage in the side shell of a ship''s hull

When structural damage occurs, the dynamic characteristics of the structure changes correspondingly. This can be used to detect damage occurrence. In this paper, an autocorrelation function was utilized to identify damage in the side shell of ship structures using a combination of experimental and numerical studies. A stiffened plate was used to model the side shell of a ship structure. The damage was simulated by a cut in the longitudinal near the transverse member. The cut was made using a hacksaw. An experimental study using modal testing methods was carried out to measure the random response time history of the undamaged and damaged stiffened plate model. The random response time history was used to obtain its autocorrelation function and its random decrement signature. The autocorrelation function was then compared with the random decrement signature. Finite element models were developed for the stiffened plate, in the undamaged and damaged conditions. The random responses of the model were used to obtain the autocorrelation functions. The autocorrelation functions obtained numerically were compared to the ones obtained experimentally. The results indicate that the autocorrelation functions can be used to identify the occurrence of damage in the stiffened plate model.     

H2控制方法中加权函数对海洋平台振动控制效果的影响分析

采用具有鲁棒性能的H2控制方法对海洋平台的过度振动进行控制,给出与控制效果相关的加权函数W1和与控制力相关的加权函数W2的表达形式,以一典型平台为例,重点分析加权函数中各参数对振动控制效果及所需控制力的影响趋势,并对加权函数中的各参数进行敏感性分析。