基于元胞自动机的集装箱码头前沿水平运输模型研究

为了开发能更细致的模拟集卡行驶方式及特点的新模型,应用元胞自动机理论,建立以单个集装箱卡车车位为元胞个体的集装箱码头前沿交通流二维仿真模型。通过对该模型的仿真试验,证实该模型能输出更接近于现实的仿真数据结果。     

The brittleness model of complex system based on cellular automata

Now the research on the complex system is a hot spot. Brittleness is one of the basic characteristics of a complex system. In a complex system, after one of subsystems is struck to be collapsed, the whole system will collapse. Meanwhile, cellular automata is a discrete dynamic system. When the rule is given, the cellular automata could be defined. Then it can imitate the complex action. Cellular automata is used to simulate the brittleness action in this study. Entropy was used to analyze the action and get the rule. Then,three normal brittleness models were given. The result shows that the brittleness of complex system is existent and in addition some important behavior mode of complex system brittleness has been achieved.     

Investigation of turbulent flows in a waterjet intake duct using stereoscopic PIV measurements

Stereoscopic particle image velocimetry measurements were made in a wind tunnel using a prototype waterjet model. The main wind tunnel provided the vehicle velocity and a secondary wind tunnel was set up as the waterjet propulsion model. Pressure distributions along the ramp and lip sides inside the duct were measured for three jet velocity to vehicle velocity ratios. Three-dimensional velocity fields were obtained at the intake entrance and the nozzle exit of the waterjet system. The flow into the duct was faster in the lip region than on the ramp side. Because of the variation in intake geometry from a rectangular to a circular section and because of the sudden curvature change on the lip side, a pair of counter-rotating vortices was observed in the mean velocity field at the nozzle exit. In addition, the turbulent kinetic energy correlated with the vortex pair was stronger on the lip side than in other areas. Dominant large-scale structures were extracted by using a snapshot proper orthogonal decomposition analysis. It was found that most of the turbulent kinetic energy was attributed to at least three vortices near the nozzle exit. This detailed three-dimensional velocity field will be useful for the verification of CFD simulations applied to the waterjet system.     

波浪作用下新型六角块体固沙效果试验研究

采用框格结构固土的生态护岸是护岸工程的新趋势,框格固土能力是生态护岸建设成败的关键一环。介绍多宫格块体这种新型的生态护岸六角块体,并通过室内水槽试验研究块体空腔内部泥沙在波浪作用后的侵蚀深度。试验结果表明:斜坡堤上多宫格块体内部泥沙侵蚀深度符合沿堤从上到下先增后减的规律,同时泥沙侵蚀深度会随波高的增大而增大,斜坡堤不同位置以及单个块体不同部位泥沙侵蚀深度不同,改变块体空腔内填充的泥沙类型会影响侵蚀深度但不影响斜坡堤上侵蚀的整体规律。相比于框格栅栏板,多宫格块体具有更好的固沙效果,可以为植物护岸提供良好的生长环境。     

基于ANSYS的双凸极电机电磁场仿真

用常规方法对双凸极电机空载电磁场进行了计算,提出了双凸极电机电磁场有限元分析方法,应用有限元软件ANSYS对电机的静态电磁场进行了仿真计算。结果表明采用有限元方法仿真的结果和同实际情况基本相符。     

基于最大熵谱估计的舰船静电场实时检测方法

舰船静电场是海水中舰船产生的物理场之一,是很难被隐身的目标特征信号.以往对静电场的检测方法都是基于信号的时域特征,低信噪比情况下,检测效果差.通过对舰船静电场的频域特征分析发现,其能量主要集中在低频段,利用这个特点,提出了一种基于最大熵谱估计(MESE)的舰船静电场实时检测的方法.首先对舰船静电场信号进行最大熵谱估计,然后提取低频段功率谱值作为特征量,通过设定的浮动阈值进行分段功率谱滑动检测,用实船数据对该方法进行了验证,取得了较好的效果.     

深海中垂直静态电偶极子电位及电场分析

通过建立电场在深海环境下的空气-海水两层模型,采用镜像法,得到深海模型中垂直静态电偶极子的电位和电场分布解析表达式,在此基础上,进行电位和三分量电场仿真计算,分析了两层模型下垂直静态电偶极子的电位、电场强度的分布特性,得到它们随海水深度变化的规律。     

负泊松比超材料隔振基座的实船应用分析

探索负泊松比超材料隔振基座在实船中主机减振应用。通过数值计算方法，分别对内六角蜂窝型与星型超材料结构隔振基座的力学性能进行分析，并在整船有限元计算中对比分析了隔振基座的隔振性能。研究表明，负泊松比超材料隔振基座的静力学性能与传统基座类似，隔振性能相比传统基座有明显提升，可以实现船用主机低中频段的隔振和主机基座设计的轻量化。     

基于元胞自动机的船舶过闸运输组织仿真

三峡水利枢纽船闸设计通行能力与船闸实际通过能力不足的矛盾日益突出,为解决这一尴尬现实,将三峡船闸入口船舶流特征与道路交通中三线轨道交通模型结合起来,运用船舶过闸调度原理和元胞自动机理论构建了水利枢纽区域过闸组织模型,并对双向船闸和升船机组成的过闸系统进行模拟。研究结论反映了船舶达到规律对船舶流聚集和疏散的影响。最后对仿真结果给出具体的分析。     

船闸闸室明沟消能工消能效果三维数值模拟

利用多重网格技术及VOF方法,在恒定流情况下,对侧墙长廊道单明沟、双明沟及三明沟消能工充水过程进行三维数值模拟。分析和比较各型式明沟的剩余比能、动能及流场分布,综合评判各型式明沟消能工的消能特性。研究结果表明,3种明沟型式比较,三明沟布置消能效果最优,单明沟和双明沟各项消能指标较接近,但双明沟消能条件下,其布置更为灵活,消能空间更大,水流分布亦较单明沟更为均匀,尤其是在减小闸室内横向水流对船舶的作用力方面较单明沟型式优越。     

射流泵内压力分布研究

本文采用CFD模拟了射流泵中的流动情况,并对射流泵结构进行优化设计以抑制空化。采用不同湍流模型发现计算结果类似,雷诺应力模型相对来说与实验数据更为相符。随着流量比的增大,最低压力点位置由喷嘴出口平直段衔接处向喉部衔接处转移。随后本文对这两处位置进行优化,取消喷嘴出口平直段,采用渐缩喷嘴,模拟结果显示该方案能有效消除喷嘴处的静压低压区;对喉部衔接处进行光顺化处理能有效提高该处的最低静压值。本文的计算结果能为射流泵优化设计提供参考。     

二次预应力外包钢组合梁叠合楼盖动力特性有限元分析

二次预应力外包钢组合梁叠合楼盖结构体系是目前在外包钢组合梁和预应力结构理论研究基础上提出的新型楼盖体系。这种新型式的组合式叠合结构利用轻骨料混凝土大幅地减轻结构自重,增加楼盖体系保温隔热和隔音性能,同时通过两次预应力的张拉,使该新型楼盖系统适合了大跨度工程施工及承载,以及充分发挥各组合材料物理力学特性的要求,为该类型结构推广应用奠定了基础。论文采用有限元软件ANSYS建立叠合楼盖三维实体模型。对叠合楼盖的动力特性进行了分析,并通过改变预应力的大小、预应力筋的布筋形态和柱的约束条件等进行参数讨论。文中分析了各参数对结构体系自振频率及振幅产生的影响并得到了一些规律性的结论,对进一步研究该体系的动力性能有一定的指导意义。     

钹式水听器的改进和测试

钹式水听器体积小，灵敏度高，但其接收性能不够稳定，接收频带较窄．为了克服这些弱点，对其结构进行改进．运用双片陶瓷并联代替单片陶瓷，并缩小陶瓷半径．再通过有限元仿真实验和水池实验，对改进前后的钹式水听器进行测试，结果表明，改进后的钹式水听器接收性能更加稳定，接收频带也明显增加，同时其灵敏度依然较高．     

船体结构静动态协同优化设计(英文)

论文集成静态、模态和动力响应分析,建立了船体结构静、动态协同优化模型.在系统级优化模型中,以单学科最优解和多学科最优解之间的差异最小化为目标.该目标函数不仅消除了多个目标之间的量纲和数量级差异的影响,而且扩展了协同优化算法的应用范围,由原来的单目标优化扩展到了多目标优化.并与子系统级优化模型构成二级协同优化算法架构.采用多岛遗传算法进行优化求解.对集装箱船艉主甲板进行了静、动态优化设计,分析表明本文所采用的优化算法能应用于工程实际.     

基于元胞自动机的舰艇生命力评估

从元胞自动机的理论入手,阐明多次打击评估的基本依据,并通过仿真模拟计算完成生命力的评估并对评估进行分析和提出改进方法。     

不完备目标信息系统中的可变精度粗糙集模型

文中以同时具有缺席型和遗漏型未知属性值的不完备目标信息系统为研究对象，根据特征关系，研究可变精度粗糙集的模型及其性质．可变精度粗糙集模型与原始的粗糙集模型不同，它是建立在集合多数包含的基础上的，因而该模型是基于特征关系的经典粗糙集模型的推广形式，而基于特征关系的经典粗糙集模型则是可变精度粗糙集模型的一种特殊表现形式．文中对新模型的主要性质作了阐述和证明，结果表明：在不完备目标信息系统中，新模型与原始的粗糙集模型相比具有更高的近似精度，可进行更为精确的度量．     

基于MPTC的船舶推进电机新型SMO

电力推进船舶是未来绿色船舶的重要发展方向。针对传统滑模观测器(SMO)应用在推进电机上的两个主要不足，在模型预测转矩控制策略(MPTC)的基础上提出一种新型SMO方案。针对传统SMO存在的抖振问题，利用Sigmoid函数代替sign函数对推进电机等效反电动势进行估计予以抑制，此外利用变截止频率低通滤波器以及锁相环技术消除传统SMO中低通滤波效应引起的相位延迟的同时提高转子转速和位置信息的观测精度。基于MATLAB/Simulink仿真平台验证了新型SMO具有更好的动、静态性能。     

无人水下潜器定位控制过程的DES建模与简化

本文以安装有4只机械手的6自由度无人水下潜器的定位过程为背景，研究了基于离散事件系统监控理论的定位过程监控问题，首先对该监控理论中可控事件和不可控事件赋予了新的含义，然后建立了定位过程的自动机模型，并通过对潜器结构的分析，利用等价类概念对自动机模型进行了简化，同时讨论了监控问题。     

Analysis of structure-borne noise in ship cabins using a floating floor with an inserted viscoelastic layer

A numerical model was developed for a floating floor with an inserted viscoelastic layer to predict the structure-borne noise (SBN) in ship cabins. In cabins, high-density mineral wool is usually used as an impact-absorbing material. The theoretical model consisted of multipanel structures lined with high-density mineral wool. The predicted results for SBN when a floating floor with an inserted viscoelastic layer is used were compared with the measurements done on a cabin mock-up. Various floating floors with inserted viscoelastic layer structures were studied, and the effects of variations in the thickness, density, and fiber direction of the high-density mineral wool were investigated. Comparisons of the predicted results and the experimental results showed that the developed model could be an effective tool for predicting SBN in ship cabins.     

船用膜片联轴器的膜片组件简化建模方法及模态试验

针对船用膜片联轴器的膜片组件螺栓连接的复杂性问题,基于薄层单元法对膜片组件的有限元模型进行简化,提出一种新型简化建模方法——结构分割法。对模型静刚度进行计算,确定结构分割法中结合面单元的弹性模量和泊松比。该方法相较于传统的薄层单元法计算效率更高。将结构分割法模型的模态仿真结果与试验结果进行对比,结果表明,结构分割法模态分析得到的振型与试验测得的前三阶振型吻合较好,固有频率误差均在10%之内,验证简化模型仿真的正确性,可为船用膜片组件结合部动力学快速有效建模提供思路。