小模数齿轮传动空回计算及消除方法的应用

齿轮机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构,可以用来传递空间任意两轴间的运动和动力,并且具有传动平稳、传动精度高、传动效率高、工作可靠、寿命长和工作安全可靠等特点。该文主要通过理论计算并经过应用平面卷弹簧与加过轮等其他方法联合消除小模数齿轮传链中输出轴上的空回误差角,效果较好,达到传动精度要求。     

柔性管构件波浪能装置模型试验研究

柔性管构件波浪能装置在波浪的激励下可以形成激突波,从而产生振荡流,驱动涡轮机构产生能量。为研究该柔性管构件波浪能装置的关键特性,在水槽中分别对其进行了相关的模型试验,包括柔性管的膨胀率测量试验、静水中活塞机构推动试验以及规则波作用下试验。试验发现了在活塞推动下,管内激突波的周期与活塞推动的周期始终近似成倍数关系;计算了柔性管在规则波作用下管内激突波的波速,得到了当管内速度与管外波速相近时,装置右端管内波面升高较大,其产生能量也较大。     

基于UG的襟翼驱动机构的运动仿真分析

将收放式减摇鳍襟翼驱动机构简化为曲柄导杆机构,利用UG/Motion模块对其进行运动仿真,构件的受力变化情况以图表形式输出,通过与解析法建立的力学模型进行比较验证仿真的真实性,同时初步分析摩擦副对机构受力情况的影响,为该机构本身的结构优化乃至减摇鳍的整体设计计算提供参考依据。     

高速艇结构设计

本文简要地讨论了小型高速艇建造中使用的材料，并附有底部水动力载荷的计算过程。文章回顾了目前使用的计算方法，包括在波浪中的附加阻力，在波浪中的重向加速度，底部总载荷，作用于每个结构构件的载茶以及构件所要求的结构特性。特别对这些方法的固有的误差进行了讨论，推荐了一种更加简单可以消除某些误差的方法，并对这个过程许多部分的改进提出了补充意见。     

船体折边构件的探讨

本文以国标和部标对船体抗边构件的定义和规定为根据，针对实际应用中对折过构件剖面要素的某村粗略计算方法，举例导出一个较为精确的计算方法．通过计算比较，揭示了粗略计算方法所存在的误差是不可忽视的．     

深海平台操舵机构运动精度可靠性分析

针对深海平台操舵机构运动精度不足严重威胁平台结构安全的问题,以某深海平台摆缸式操舵机构为例,将构件加工尺寸、角度等参数考虑成随机变量,建立摆缸式操舵机构运动精度可靠性分析模型,给出可靠性求解方法及算例;分析运动精度与舵叶偏角之间的关系发现,舵柄与油缸夹角与90°相差越大,舵偏角误差越大;通过计算灵敏度因子得到各因素对操舵机构运动精度失效的影响程度排序及改进建议。     

大深度潜水器浮力构件的安装设计和实验

目前大深度潜水器浮力构件主要选用固体浮力材料制造。几十年来各研究机构针对浮力材料本身开展了大量研究,但针对浮力构件在潜水器上的安装设计研究不足。本人针对浮力材料在潜水器上的安装设计,提出工程设计准则,经过计算设计了相关安装结构,并在压力环境和海上实验验证。实验结果证明,本文提出的浮力构件安装设计准则具有一定的适用性,对深海潜水器设计工作具有一定的借鉴意义。     

子模型方法在舰船设备连接结构强度研究中的应用

对子模型方法进行了详细的介绍，并以某舰用齿轮箱为计算模型，验证了冲击载荷下子模型方法计算舰船大型设备中的连接结构强度问题的有效性，其计算结果与常规计算方法的结果十分吻合．以某舰用齿轮箱为算例进行抗冲击计算，应用子模型方法对该齿轮箱连接构件进行了强度校核．计算结果表明，该齿轮箱的连接构件可以满足相关抗冲击要求，螺栓结构的动态响应特性与螺栓的连接形式有密切关系．研究结果对大型舰载设备连接构件的强度校核提供了新思路，具有一定的参考价值．     

正交试验设计法在船体结构优化设计及计算中的应用

本文应用正交试验设计法(以下简称正交法)进行了船体结构的优化设计和计算。在优化设计中,用正交法分析了结构形式和构件变化对应力变化的影响,得出了合理的结构形式和构件尺寸。所举例子除了能定性地,而且在一定程度上也能定量地表明各构件的变化对结构应力变化的影响。为减少有关函数(如结构中求位移和力的有限元法)的计算次数,减少机时,提出了用正交法求初始值和效应,估算优化点并计算确定实际值逐步迭代的方法。还用这一方法编制了部分船体结构的计算程序。     

I型金属夹层结构连接构件强度特性研究及灵敏度分析

在国外,激光焊接钢质夹层结构已用于实船,其连接构件的强度特性是尚待解决的关键问题之一.应用有限元分析软件ANSYS,研究2种典型连接构件的面外强度特性及灵敏度.计算中,为降低计算规模,采用MPC壳体连接和子模型分析技术;进行灵敏度分析时,为减少大量方案计算所需的繁琐人工操作,应用Matlab驱动ANSYS,以批处理方式的有限元分析计算各方案的响应值.计算结果显示,在普通焊接接头处存在一定的应力集中.在控制结构重量的条件下,若要降低接头的应力集中系数,对于内嵌方框型连接构件而言,增大连接构件长度和夹层端部面板长度最为有效,增大水平板厚度也有一定的作用;对于外接平板型连接构件而言,最有效的途径是增大连接构件的厚度,并选取合适的连接构件长度.     

Effects of structural flexibility on the dynamic responses of low-height lifting mechanism for offshore wind turbine installation

Installation complexities are one of the major challenges in the floating offshore wind turbine (OWT) industry. The modern concept introduced by the SFI-MOVE project is an effort to overcome the complexities by utilizing a low-height lifting mechanism. It is common to idealize a crane in the lifting mechanism as a rigid body since the structural deflections are smaller than the responses introduced by the other system components. However, structural flexibility can play an essential role in demanding offshore operations with smaller acceptable tolerances. In this study, lifting cranes are modeled using the finite element method and simplified by implementing equivalent 3D beam elements. Dynamic analysis is performed for various environmental conditions, and the responses of the crane structure and the OWT are calculated for each load case. This research reveals that crane structure flexibility influences the relative motion between a floating spar buoy and an OWT during mating operations. Crane structural flexibility contributes significantly to the OWT rotations. In addition, the response deviation between using rigid and flexible cranes increases as the excitation force increases. Therefore, it is recommended to consider the crane structural flexibility in the calculation when strict installation tolerances are needed.     

超大型浮体柔性夹层连接器力学性能研究

考虑连接器作为超大型浮体最为薄弱的构件之一,研究带有柔性夹层连接器的力学特性,旨在明确柔性夹层对连接器的刚度和应力变化的影响.通过建立钢与柔性夹层的本构模型,采用接触力学分析手段,对连接器进行力学分析,分别获得超弹性橡胶和尼龙作为柔性夹层时连接器的力学特性和刚度变化曲线,并获得不同厚度,初始弹性模量和泊松比对这一结果的影响程度.分析发现,超弹性橡胶与尼龙对于连接器的应力大小具有显著影响,采用超弹性橡胶和尼龙夹层时,连接器的应力水平与应力分布也明显不同,同时材料参数的变化对于连接器的刚度变化影响较大.可根据实际需要,对柔性夹层材料进行参数优化,既得到合理的连接器刚度,又将连接器应力水平控制在合理范围内.     

Performance analysis of a vertical axis tidal turbine with flexible blades

In this study, a vertical axis tidal turbine with flexible blades is investigated. The focus is on analyzing the effect of flexible airfoils types and blade flexibility on turbine net output power. To this end, five different flexible airfoils (Symmetric and Non-symmetric) are employed. The results show that the use of a thick flexible symmetric airfoil can effectively increase output power compared to that achievable with a conventional rigid blade. Moreover, the use of highly flexible blades, as opposed to less flexible or rigid blades, is not recommended.     

柔性叶片垂直轴潮流能水轮机性能分析（英文）

In this study, a vertical axis tidal turbine with flexible blades is investigated. The focus is on analyzing the effect of flexible airfoils types and blade flexibility on turbine net output power. To this end, five different flexible airfoils(Symmetric and Non-symmetric) are employed. The results show that the use of a thick flexible symmetric airfoil can effectively increase output power compared to that achievable with a conventional rigid blade. Moreover, the use of highly flexible blades, as opposed to less flexible or rigid blades, is not recommended.     

基于转盘测阻法的天然乳胶涂层减阻特性研究

利用转盘测阻法对天然乳胶涂层的减阻特性进行探究,确定雷诺数和柔性系数对涂层减阻效果的影响。利用喷涂法将天然乳胶和氨水混合溶液喷涂于转盘上,制成一种柔性涂层,并通过密度测定、硬度测定、力学性能测试和动态热力学分析等试验方法对涂层的物理性能与基本力学性能进行测定。试验结果显示,天然乳胶涂层密度为950 kg/m³,与水的密度接近,并且该涂层具有弹性模量低、撕裂强度大,断裂伸长率大的优点。采用转盘测阻法对涂层阻力进行测试,结果显示,当涂层厚度为0.2 mm、转速为100 r/min时达到最大减阻率15%,因此可断定天然乳胶涂层具有良好的物理机械性能,其减阻效果与水流状态及自身柔性存在一定关系,在特定情况下可实现良好的减阻效果。     

基于FPGA的DDS信号源设计及误差分析

介绍直接数字频率合成（DDS）技术的原理，给出一种利用FPGA和DAC转换器的实现方案。这种方案具有频率分辨率高、设计简单、输出灵活等特点，是实现DDS的一种理想方案。给出DDS的误差分析，并且根据误差的产生原因提出了一些应对办法，试验表明，输出的波形效果良好。     

柔性托管架伸缩式机构设计

国内对托管架的研究大多将其视为固定半径的刚性结构,其难以适应复杂多变的深海环境,柔性托管架核心技术被国外公司所垄断,且未公开完整的设计流程。本文以柔性托管架的伸缩式机构为研究对象,对常见的石油装备驱动机构进行分析,基于层次分析法选择最佳机构;对伸缩机构所在管段组进行有限元分析,设置参数改变管段组运动状态,分析伸缩机构对其力学性能的影响。研究为伸缩机构的设计和制备提供科学依据与研究基础,以期在柔性托管架领域得以应用和实践。     

Active control for installation of underwater structures

The trend towards deepwater development requires a new approach to underwater installation of offshore structures. The present method using crane vessels has some drawbacks in operations at more than 2000 m depth. The natural period of the coupled system of the rigged structure and the crane vessel becomes longer, so that it is no longer possible to manipulate the cranes to achieve the desired positioning accuracy. This paper examines the application of an active control technique for underwater installations as one of the solutions to the present problems. An active control technique also has the advantage that it can deal with the structural flexibility which allows the structure to be large and light-weight. This structural flexibility imposes problems of suppressing the elastic responses and securing the stability of the control system. In this paper, anH _∞ controller combined with a low authority control/high authority control (LAC/HAC) feedback controller is designed for cases where structural flexibility cannot be ignored. A robust model-following controller is examined for cases where the structure can be treated as rigid. In order to confirm the control algorithm and verify the possibility of the active control installation method, basin tests are executed using two types of neutrally buoyant flexible models with ultrasound ranging systems and thrusters.     

基于加权矢量神经网络的辐射源识别方法

现有的很多分类识别方法包括基于专家系统的方法[1]、基于贝叶斯理论的方法、基于模糊模式识别的方法[2]、基于最近邻的方法[3]、基于人工神经网络的方法[3]等等在辐射源识别中都有比较成功的应用,但这些方法一般都针对测量参数为标量形式的测量值进行处理,在一定程度上解决了由于参数测量误差所引起的辐射源识别问题,对于误差的另一种情形,即测量参数为区间类型模糊值的情况讨论却较少,文献提出了一种基于模糊IF-Then规则的神经网络算法,给出了能够处理模糊输入的神经网络体系结构,同时给出了一种基于代价函数的学习算法,其代价函数由实际模糊输出和无模糊输出决定,通过学习该网络能够实现模糊输入到模糊输出的非线性映射。     

基于鲁棒反馈线性化的船舶航向鲁棒内模控制

针对具有不确定项的船舶航向非线性数学模型,结合鲁棒反馈线性化方法和鲁棒内模控制算法设计出了船舶航向的鲁棒内模控制器.该方法先将船舶航向非线性数学模型鲁棒线性化,在补偿型船舶航向鲁棒控制律的基础上,设计出内模控制算法.鲁棒内模控制器中的反馈滤波器可以抑制参数摄动引起的实际输出与模型输出的误差,并对相关参数进行在线校正.以...