磁悬浮隔振器的自寻优前馈控制

以船舶的振动主动控制为背景,基于自行研制的磁悬浮隔振器,提出了前馈控制的主动隔振方案,设计了对控制器参数在线自寻优的算法.该算法能够用于具有非线性特性的磁悬浮隔振器,并且不需要建立主动力到控制目标点的通道模型.在磁悬浮隔振系统上的实验结果表明,该控制算法取得了良好的减振效果,并且当系统受到扰动后,能够实现寻优过程的自动启动.     

基于云模型的舰船仿真系统可靠性评价

在云环境下舰船仿真系统容易受到干扰和敌方攻击,导致系统的可靠性不好,提出一种基于云模型的舰船仿真系统可靠性评价方法,构造舰船仿真系统可靠性评估的约束指标体系。采用Boehm模型进行舰船仿真系统的可靠度和鲁棒性预测,将仿真系统的可靠性指标通过关联映射方法分配到云模型中。根据云模型中的属性数字特征表达舰船仿真系统的可度量粒度,实现舰船仿真系统的可靠性评价和故障重构。仿真结果表明,采用该方法进行舰仿真系统可靠性评价的置信度较高,系统的鲁棒性明显提高,提高了舰船系统的故障诊断和系统综合评价能力。     

磁悬浮主被动混合隔振器静稳定性分析

磁悬浮主被动混合隔振器是一种正负刚度并联的弹性结构。针对该结构存在的稳定性问题,建立了某型磁悬浮主被动混合隔振器的刚度模型。基于虚功原理,推导出判定弹性系统静稳定性的刚度准则。运用该准则,结合混合隔振器的刚度模型分析了该主被动混合隔振器的静稳定性。理论和实验结果表明,该混合隔振器在工作位移内,系统刚度为正,混合隔振器是静稳定的。     

大型水面舰船工作空间通道通行能力仿真分析

大型水面舰船工作空间通道作为舰船内部人员流动的载体,其通行能力是人员流动性能与工作效率的衡量指标,在保证水面舰船技术性能指标的前提下,舰船总体方案设计应考虑舰船内部工作空间通道的通行能力,为完成具体作业任务操作的人员流动提供便捷的通道。本文通过对大型水面舰船工作空间通道通行能力影响因素、分析指标以及舰船通道人员流动特性的分析,依托人员流动仿真技术构建舰船通道人员流动仿真模型,模拟分析通行设施设置参数变化时内部人员的流动情况,以横向直行走廊通道为例进行设施设置参数与通行能力分析指标关系模型的说明。     

基于神经网络的舰船电气设备智能优化控制

舰船电气设备智能控制常采用PID控制方式,由于PID控制方式不具备没有自适应能力,当发生较大干扰时,舰船电气设备智能控制效果差,在较长时间后达到平稳状态。为了提升舰船电气设备智能控制效果,提出了神经网络的舰船电气设备智能优化控制方法。首先分析舰船电气设备智能控制原理,确定影响舰船电气设备智能控制性能的PID关键参数,然后引入神经网络对关键参数进行实时整定,以适应舰船电气设备外界条件变化,最后采用Matlab 2018仿真软件实现舰船电气设备智能优化控制仿真实验。与PID舰船电气设备控制方法相比,本文方法的舰船电气设备智能控制性能得到了明显改善,在发生较大的干扰条件下,可以在有效时间达到平稳状态,震荡时间短,提高了舰船电气设备对环境变化的鲁棒性。     

舰船质心干扰作战决策建模与仿真

针对箔条质心干扰的作战使用问题,分析了质心干扰的原理和需要满足的使用条件,建立了舰船、箔条云运动模型以及雷达反射面积模型,推导得到质心和导弹的运动模型,根据模型仿真得到了质心干扰的效果与干扰弹发射舷角、舰船机动角度以及作战海域的风向之间的关系,得出了一定条件下最佳的干扰弹发射决策和舰艇机动决策。     

刚/柔混合建模的动力机械隔振系统特性分析

基于ADAMS仿真平台,运用多体动力学和有限元技术,提出刚/柔混合的动力机械隔振系统的建模方法,建立某四缸柴油机和简化的矩形平板为其柔性基础的隔振系统的动力学仿真模型.对该模型进行仿真计算得到的系统激振力与理论计算十分吻合.特性分析表明,对于刚度较小的隔振器,系统自振频率会成为导致隔振器支承力变化的主要因素,而对于刚度较大的隔振器,系统的低阶固有频率和激振频率均对隔振器支承力的变化产生重要影响.     

隔振器对舰船基座振动特性的影响

为了研究隔振器类型及布置方式对舰船基座振动特性的影响,针对舰船设备普遍采用隔振器与基座相连的连接方式,首先分析了隔振器刚度、阻尼等参数对舰船基座激扰力特性的影响,并以某船舶发电机组为例,基于有限元方法讨论了隔振器类型及布置方式对舰船基座振动特性的影响。研究表明,一方面,设备向基座传递的激扰力与隔振器刚度、阻尼及设备—隔振器—基座系统固有频率等密切相关;另一方面,隔振器类型及布置方式对基座振动特性也有较大影响。当激励频率较低时,隔振器布置方式对基座振动特性的影响相对较小;而当激励频率较高时,隔振器布置方式对基座振动特性的影响则相对较大。     

电磁-气囊主被动混合隔振系统抗冲击设计研究

舰船设备的抗冲击性能设计直接关系到其是否能够顺利实现实用化.本文针对电磁-气囊主被动混合隔振系统抗冲击的设计要求,首先对电磁-气囊主被动混合隔振器进行抗冲击悬挂结构设计并通过仿真和试验获得了混合隔振器的位移载荷特性;其次推导了混合隔振系统中限位器的数学模型并建立了主被动混合隔振系统的多刚体动力学模型,研究了主被动混合隔振系统在冲击载荷下,不同限位器参数对冲击响应的影响.结果表明,所设计的隔振器抗冲击悬挂结构和隔振系统的限位器能够很好地满足舰船设备对抗冲击性能的要求.     

激光技术的舰船类别识别

针对当前舰船类别识别方法无法高精度辨识舰船类别的难题,设计了一种基于激光技术的舰船类别识别方法。首先采用激光技术采集舰船类别识别的信息,并提取舰船类别识别的特征,然后采用回声状态网络设计舰船类别识别的分类器,实现舰船类别识别,最后进行舰船类别识别的仿真模拟实验,本文方法的舰船类别识别精度超过95%,而且可以抵抗各种噪声的干扰,舰船类别识别的鲁棒性要优于对比模型,实验结果表明本文舰船类别识别方法的优越性。     

基于MR阻尼器的船用隔离器系统试验研究

随着船舶技术的发展，现代船舶对船用隔离器系统提出了越来越高的要求，即船用隔离器系统应同时具备低频减振和高频抗冲击的能力，这是传统的船用减振器系统所无法做到的．为了解决此问题，本文提出了一种新的船用隔离器系统，该系统由钢丝绳弹簧和磁流变阻尼器相并联组成．文中对该船用隔离器系统的减振和抗冲击性能进行了模型试验研究。减振试验的激振力频率为1-15Hz，力幅为2．94．11．76kN；冲击试验的最大冲击输入加速度为20g，脉宽为10ms，减振试验和冲击试验均采用MTS液压加载系统来进行．试验结果表明，该船用隔离器系统具有较好的减振效果，使用了MR阻尼器后系统得共振峰值被明显的削弱；在冲击试验中，冲击响应的衰减速度随着MR阻尼器的阻尼增加而明显加快，但是MR阻尼器再冲击瞬间的出力特性明显与低频振动情况下不同，MR阻尼器的出力表现为受控制电流强度影响不大．     

带限位器的船舶设备非线性冲击响应分析

船舶上的设备安装限位器后，在冲击过程中碰到限位器时刚度发生突变，必需采用非线性方法进行冲击响应分析。文章首先对限位器的冲击刚度进行模拟计算，随后运用一系列的带间隙的弹簧单元逼近限位器的冲击刚度，实现了虚拟非线性冲击响应。     

基于数值试验的减振器阻抗特性研究

基于四端参数法分析了计及高频波动效应的圆柱型橡胶减振器的阻抗特性,以E型和BE型减振器为研究对象,通过合理的建模技术,借助有限元软件数值计算该减振器的机械阻抗。在此基础上,探索加载对减振器机械阻抗的影响规律,所得的计算结果与减振器的实测特性相符。该文为后期减振器的研制及其阻抗特性的确定提供计算方法。     

隔振器分布对浮筏隔振系统隔振性能的影响

目前,国内外对于浮筏隔振系统各个方面的研究都已很多,通常采用的是动力学建模及理论分析的方法。但此法通常是将隔振器简化为只有垂向刚度的弹簧和阻尼的单元,而忽略了隔振器的横向刚度及阻尼对系统的影响,简化模型与实际情况有一定差别,因此本文采用有限元法对浮筏隔振系统进行仿真分析。本文根据隔振器的选用及布置原则提出几种合理的布置方案,利用 ansys 有限元软件对提出的布置方案进行仿真,采用振级落差的隔振指标来评估浮筏隔振系统的隔振效果,为隔振器的布置方案设计提供一种思路。     

考虑基础柔性的隔振系统功率流特性分析

根据舰船机械设备安装特性及隔振要求,建立包含机械设备、隔振器和柔性基础的数学模型并对其求解,得到隔振系统在简谐激励下的响应及传递功率流计算公式,讨论了隔振系统中设备质量、隔振器刚度和阻尼、柔性基础刚度和阻尼等参数对隔振能力的影响。理论表明,适当增大机械设备质量、隔振器阻尼及柔性基础阻尼能提高系统隔振能力,较大的隔振器刚度不利于隔振,而基础板柔性对隔振系统的影响与激励频率有关,并给出了柔性基础隔振设计中参数选取的一般规律。     

基于四端参数法的管路支架隔振性能研究

管路支架是管道与船体之间振动能量交互传递的通道,从隔振的角度可以把它看成是一种特殊的隔振器。利用四端参数法建立管路支架隔振系统的振动传递力学模型,推导管路支架的力和位移的传递率。在此基础上,分析管路支架的刚度、阻尼、管道弹性以及基础弹性等因素对力传递率和位移传递率的影响,并通过仿真计算验证了理论求解的相关结论。分析结果表明,管路支架的刚度是影响其隔振性能的主要因素,同时管道和基础的弹性也会产生一定的影响。     

采用气动式冲击试验机进行隔振器冲击参数测试

从舰船设备冲击安全设计考虑,对隔振器落锤试验方法的局限性进行了分析.而后,以气动式冲击试验机为基础,提出了一种新的隔振器冲击参数测试方法.采用这一方法,对钢丝绳隔振器进行了测试,结果表明这一方法能够比较全面、准确地获得隔振器冲击特性.     

小开距下高速开断器稳态电弧温度场仿真研究

本文仿真计算了小开距下高速开断器电弧温度场。利用有限差分法对开断器电弧温度场进行数学建模,具体讨论了仿真模型中各方程所需的边界条件,利用Matlab软件进行编程、仿真计算出高速开断器稳态电弧温度场,并利用空气电弧平板实验验证了仿真计算的合理性。这为以后研究高速开断器瞬态电弧温度场提供理论基础。