基于串口通讯的船舶轴功率测试分析系统开发研究

文章介绍了一种船舶轴功率测试系统的组成、原理和软件实现。轴功率测试仪采用了遥测应变测量技术,可动态测量轴系的轴功率。通过实船测试验证了该轴功率测量系统的准确性和可靠性,测量精度满足实船轴功率测量的技术要求。     

一种船模和实船试验中的船舶运动测量系统

开发了一套耐波性船模和实船试验中测量船舶运动的系统，该系统由加速度传感器、角速率陀螺和数据分析、处理软件组成。在数据处理过程中，采用一种非线性迭代算法。对该测量系统进行了水池模型试验和实船试验的验证，也利用三自由度运动平台进行了比测，比较结果令人满意。本装置是一种可靠性好、成本较低的船模和实船在波浪中运动测量系统。     

实船空泡性能试验研究进展综述

无论对于军用舰船还是商用船舶，在增加船舶功率和航速的同时对船舶舒适性和低噪声的要求也越来越高。为了保护海洋环境和海洋生物，对于船舶低噪声的要求也越来越强烈。空泡噪声是船舶的主要噪声源，为适应行业发展需求，相应的空泡研究也进入了新的阶段。在研究、设计、优化和检验船舶性能过程中，实船空泡试验研究是与理论计算、模型试验同样重要的组成部分；同时实船空泡试验还可以针对模型试验时无法模拟的工况进行空泡特性测量，譬如在海洋波浪环境下的空泡起始特性测量、在船舶打舵转弯工况下的空泡特性研究等等；另外，实船空泡试验可以比较快速、低成本地找出实船运行过程中出现的由空泡引起的异常振动和噪声等问题的根源，为制定解决问题的方案提供技术支撑。本文介绍了实船空泡试验研究的发展历史以及在过去十年间中国船舶科学研究中心建立的实船空泡性能试验技术，同时介绍了实船空泡性能试验技术及其在解决多型实船空泡引起的异常振动、噪声问题中的应用。     

New method for predicting full-scale power performance of pumpjet propulsion system based on statistical learning北大核心CSCD

[目的]针对“适配于螺旋桨的船尾线型+泵喷推进器”构成的船舶泵喷推进系统,提出一种基于统计学习的实船快速性预报新方法。[方法]以某大型水面船舶泵喷推进系统为对象,通过神经网络学习典型推进泵的推力系数图谱曲线,综合运用船-桨配合时的K_(T)-J曲线和船体-喷泵配合时的推力特性曲线,建立“仅需船舶阻力曲线就能实现船舶泵喷推进系统实船快速性预报”的新方法,并基于船模阻力试验、泵喷模型敞水试验及船体-泵喷自航试验的测量换算结果对实船推进性能的预报结果开展精度校验。[结果]校验结果表明:在航速18~30 kn范围内,船舶泵喷推进系统的自航转速、推力和功率的预报误差可控制在5.4%以内,其中设计航速附近的误差甚至小于2%;船体-泵喷的相互作用程度介于船-桨与船体-喷泵之间且幅值相对较小,推力减额系数为趋向于0的极小值,故船舶泵喷推进系统是介于桨轴推进系统和喷水推进系统之间的产物。[结论]该预报方法有利于提升船舶泵喷推进系统实船快速性预报的能力,可为新型舰艇泵类推进系统总体设计/研究提供参考。     

船舶轴系轴承负荷智能化测试及分析系统开发

针对顶举试验中人工读数不精确、数据处理繁杂等问题,以LabVIEW 2016为软件平台进行船舶轴系轴承负荷智能化测试及分析系统的构建,利用实验室轴系台架和实船测试数据对系统的实用性和测量精确性进行验证。结果表明:通过实验室台架测试,系统导出的顶举曲线具有顶升、平衡及下降阶段的所有特征;通过导入实船测试数据,系统最终结果与船厂计算结果仅相差1.82%,由此证明本套系统的实用性和测量结果的准确性。     

柴油机NOX排放实船测试中的气体分析仪选型

船舶柴油机NOX排放实船测试势在必行,但目前NOX排放台架试验采用的排气分析仪不适合实船测试.本文在排气浓度简化测试方案的基础上,针对实船测试的特点,分析了采用带ZrO2传感器的NOX-O2型气体分析仪进行实船测试的可行性.分析表明,便携式的ZrO2型分析仪可以同时测量O2浓度和NOX浓度,具有良好的技术性能,符合船上测试的环境条件,可以应用于NOX排放实船测试.     

应变式船舶轴功率测量方法研究与应用

作为船舶动力装置重要的性能参数,船舶轴功率是船舶设计、新船验收、旧船修造、船舶运营的重要指标。如何精确、方便、快速地测量船舶轴功率就显得尤为重要,应变式轴功率测量仪由于结构简单,体积小,安装方便,被广泛使用在实船轴功率测量中。本文叙述了应变式轴功率测量的原理和测量系统,并应用它进行了实船轴功率测试。     

基于LabVIEW的船舶舱室甲板虚拟振动测量系统设计

针对船舶舱室甲板的结构振动特点，结合有关船舶舱室的甲板结构振动标准文件，运用于虚拟仪器环境软件LabVIEW系统，开发针对船舶舱室的甲板结构振动虚拟测量分析及评价系统.通过对实船舱室甲板的振动测试．对比分析该系统结果与传统模拟振动测试分析仪VA-10的测试结果，认为该虚拟测试系统具有较好的可靠性和较高的精度，能较好满足工程测试的需要。在此系统基础上可以扩展进行船舶结构的运行模态分析功能的搭建，成为航行振动评价及有害振动诊断的工具。     

实船数据处理建模及仿真系统

为了使科研人员更方便地使用船舶试验数据,采用VB与Matlab混合编程,开发了一套集数据提取、数据处理、建模、仿真及比较功能于一体的实船数据处理、建模及仿真系统,利用育鲲轮试验数据对本系统进行测试,测试效果令人满意。系统界面美观,简捷易用,功能完备。     

内河船舶电力推进系统半实物仿真平台研制

为了能全面、透彻的研究内河船舶电力推进系统,设计了一个内河船舶电力推进系统试验仿真平台,并给出了仿真平台的架构及其功能特点。提出适合实验室环境下的电动发电机的控制策略,并通过对比实船和仿真平台的传动结构,研究仿真平台螺旋桨负载的机械平衡方程和船桨数学模型。试验结果证明,仿真平台的设计合理、功能正确、性能稳定,为在实验室环境下测试内河船舶电力推进装置及其控制系统提供了一个有效的测试平台。     

舰船电力系统保护性能测试分析

针对目前舰船电力系统保护研究主要集中在方案设计及评估方面,缺少系统的实船测试指标及方法的问题,从舰船电力系统各分系统组成角度,归纳出对实船保护性能测试的相关指标,结合某型舰船性能鉴定试验,对指标进行梳理分类,探讨实船测试的可行性方法。     

一种基于虚拟视景的综合船桥模拟试验系统设计

将综合船桥系统硬件设备与传统具有物理真实感的船舶操纵模拟器进行有机结合,组建综合船桥系统的陆上检测测试评估平台成为船舶操纵模拟器新的发展思路。以自主研发的综合船桥系统为目标组建虚拟视景模拟试验系统,实现了综合船桥系统与虚拟视景模拟试验系统的互联互动互操作,经验证,该系统能够实现综合船桥系统陆上检测调试功能。相比原有的实船测试方式能够有效的缩短系统研发周期,减少设备研制风险。     

船舶自动避碰仿真平台的构建与测试方法研究

船舶避碰智能决策的自动生成是实现船舶自动避碰的关键技术之一,如何利用船舶操纵模拟器技术来检验现阶段的研究成果是值得研究的课题。根据船舶避碰智能化方法的研究现状,简述船舶避碰智能自动化方法的基本思想;着重论述基于船舶操纵模拟器技术的“航行安全及自动避碰(NSACA)仿真测试平台”的构建及其实现船舶自动避碰仿真试验的方法;并列举一个典型的仿真试验示例加以分析。试验结果表明:该平台已实现了宽水域船舶避碰决策自动生成与避碰过程自动监控的测试,不失为一种行之有效的测试方法;与实船试验相比,这种测试方法具有灵活高效、安全性和经济性等优点。     

船舶在不规则波中非线性横摇方程的计算机解法

本文提出了利用电子计算机及不规则波发生器解算船舶在不规则波中非线性横摇方程的一种方法。并与实船试验结果作了比较,结果表明本法所得结果与实船试验结果相当接近。     

严格排放法规背景下太阳能在船舶上的应用研究

为降低船舶排气污染物排放,促进水运行业绿色健康发展。通过利用太阳能光伏系统代替部分船舶辅机发电机向船舶货仓甲板照明系统供电,并根据船舶排气污染物实船测试要求,对太阳能在船舶上应用效果进行实船验证,污染物CO、NOX、HC总体呈下降趋势。随着太阳能光伏技术的进一步发展,太阳能的利用将是未来实现船舶绿色航行的关键措施之一。     

船用玻璃纤维增强尼龙螺旋桨(续)

四、玻璃纤维增强尼龙螺旋桨的实船试用情况对于船用螺旋桨来说,除了前述材质和成形质量问题外,还有一个性能问题,其中最主要的,则是推进性能。因此实船测试着重于对航速和实船应用情况的考核。1.实船测试实船测试主要是考核增强尼龙螺旋桨,与对象船的匹配情况,及其与原锰黄铜螺旋桨的性能比较。主要进行航速测量和系泊试验(因系泊时,螺旋桨受力远比航行时大)。     

舰船水压场三元阵同步测试系统研制

舰船水压场三元阵同步测试系统具有工作可靠性高、实时性好的特点,阵元间距易于调整,适合测量多种船型,布放回收简单可靠,传感器阵元采用了均衡引压设计,水压场畸变小.系统采用低功耗器件,待机和工作时间长,采用RS485通讯接口,实现了远距离实时测量和显示,对于海上实船试验非常有利,能有效保证实船水压场信号的采集.实船水压场海上实测表明,该系统性能稳定、可靠,采集的三阵元水压场数据真实有效,为开展有关的实船水压场特征提取和检测技术研究提供了实用的实船测试系统.     

基于图谱设计法的11300 DWT油船螺旋桨优化设计

针对目前航运市场萧条、船舶运价急剧下降、能源消耗大、运营成本居高不下的问题,以11 300 DWT油船为研究对象,运用图谱设计法对螺旋桨进行优化设计,并利用CFD方法对螺旋桨优化后的淌水性能与节能效果进行了数值模拟及实船试验,进而达到船舶节能降耗的目的。实船试验结果表明,优化后的螺旋桨在保证效率的同时,船舶油耗下降约19%,在很大程度上降低了船舶的运营成本。     

船舶轴功率动态测试研究

船舶轴系动力作为船舶航行动力的主要输出来源，其运行状态和性能直接关系到人身性命、财产及船舶的安全。因此，研究船舶轴功率的测量方法具有重要的现实价值。首先介绍了当前几种轴功率测量方法，分析了各种测量方法的特点和存在的不足，利用光栅传感器可长时间实施监测及具有抗强电磁干扰等优点，研究其在实船测试中的应用技术，这对实船轴功率的长时间动态监测具有重要意义。     

真实海况下船舶水弹性响应及砰击载荷的大尺度模型试验研究

现有的船舶波浪载荷模型试验大多是在水池环境中开展的,然而受水池尺度、造波能力、模型航行范围以及尺度效应等方面的影响或限制,水池模型试验并不能完全真实地反映出实船海上航行时的水动力学性能.事实上,真实海浪具有非线性强、随机性强、方向分布广等特征,因此研究船舶在真实海浪短峰波中的水动力学性能对于指导实船设计研发具有重要的指导意义.实际海浪环境中,舰船大尺度模型试验是一种新型试验技术,综合了水池模型试验和实船海试的部分共同优势.本文提出了大尺度模型波浪载荷与砰击载荷试验技术,建立了一套稳定可靠的大尺度模型海上试验测试系统,并提出了恶劣海况下大尺度模型耐波性及波浪载荷试验实施方案,进而基于大尺度模型试验数据分析了船舶在真实恶劣海况下的运动与载荷响应及砰击载荷特性.