智能水下机器人路径规划方法综述

路径规划方法是智能水下机器人技术研究的核心内容之一,是实现自主航行和作业的关键环节。本文将水下机器人的路径规划方法按智能程度分为传统和智能两大类。传统方法包括基于路线图构建的路径规划方法、基于单元分解的路径规划方法以及基于人工势场的路径规划方法,智能方法包括基于群智能的路径规划方法和基于机器学习的路径规划方法。针对水下机器人规划环境的特点,分别对这几类典型方法进行总结与评价,重点分析了智能方法的优缺点和关键问题,最后展望智能水下机器人路径规划的未来研究方向。     

神经网络优化PID舰船发动机自动控制

使用传统舰船发动机控制方法控制时,因其控制参数均为固定设置,无法随发动机参数变化而变化,导致控制方法的响应与实际控制信号出现较大偏差,影响了控制方法的稳定性和灵活性。针对以上问题,研究神经网络优化PID的舰船发动机自动控制方法。构建发动机闭环增益的PID结构后,设计神经网络自动控制器。利用遗传算法对神经网络PID自动控制器参数进行整定,降低控制器响应控制信号时的超调量,完成对舰船发动机控制方法的设计。通过与传统模糊PID控制方法的对比实验,证明了研究的控制方法能够有效降低24.31%的超调量,并且相比传统方法研究的方法的正弦跟随特性更佳,即神经网络优化后的自动控制方法具有更好的稳定性和灵活性。     

空心补偿脉冲发电机气隙磁场计算

空心补偿脉冲发电机励磁绕组采用同心式结构,该电机气隙磁场的计算需要采用场的方法。文中采用两种解析方法和一种数值方法对一台空心脉冲发电机的气隙磁场进行了计算。其中,解析方法包括一种基于平行双导线磁场计算原理和叠加原理的二维方法,另一种是基于平面矩形线圈磁场计算方法和叠加原理的三维方法。数值方法是采用ANSYS有限元计算软件,对电机磁场分布进行计算和绘图。本文提供了三种空心电机磁场的计算方法,得到了磁场分布图和解析表达式。     

实用船舶结构疲劳评估方法概要

船舶结构的疲劳评估是船舶力学的主要研究领域之一。本文对常用的船舶结构疲劳评估方法——船级社提出的简化方法、谱分析法、设计波法、断裂力学方法,以及概率S-N曲线和概率断裂力学方法进行了概述。首先分别对每种方法中的关键技术细节进行了较为详细的论述,给出了这些技术细节当前的处理方法及存在的主要问题。最后,对各方法进行了总结和概括,指出了每种方法的优缺点,并给出了每种方法未来的研究重点和发展方向。     

船用汽轮发电机间歇性异常传动自动检测方法

基于ADRE3网络系统的自动检测方法性能低,为此提出船用汽轮发电机间歇性异常传动自动检测方法。运用阶比重采样方法,剔除发电机间歇性异常传动奇异点,再利用数字信号处理技术,构建自动检测模型,实现发电机异常传动自动检测。为提高自动检测方法的可理解性,引进虚拟现实技术,让用户在虚拟检测界面上自动检测发电机的运行状态。最后,设置对比实验,测试所提方法与基于ADRE3网络系统的自动检测方法对于发电机间歇性异常传动的自动检测性能。实验结果显示,所提方法所呈现的异常状态与图4异常模式定义相符,而基于ADRE3网络系统的自动检测方法所呈现的是正常状态模式。由此可知,所提方法性能更好。     

基于CLSVOF方法的多介质流运动界面追踪(英文)

根据Level-Set方法和VOF方法各自的优缺点,耦合生成一种Level-Set和VOF的耦合界面追踪方法,简称CLSVOF(Coupled Level Set and Volume Of Fluid Method)方法。CLSVOF方法利用Level-Set函数计算VOF体积份额,克服了VOF方法难以准确计算界面的法向量和曲率的缺点;同时又利用VOF体积份额修正Level-Set函数,克服了Lev-el-Set方法在计算过程中有物理量的损失的缺点。用旋转流场和剪切流场的数值算例验证了CLSVOF方法相比VOF方法提高了运动界面追踪的分辨率,相比Level-Set方法实现了计算过程中的物理量守恒。运用CLSVOF方法数值模拟了两个多介质流运动界面算例,分别是自由剪切层问题和气泡在静止水体中上升问题.对比数值模拟结果与理论分析和实验结果可知CLSVOF方法能精确地追踪多介质流运动界面。     

实物期权方法在船舶投资决策中的应用

本文旨在把实物期权的思想用于船舶投资决策,建立基于实物期权的船舶投资决策方法。首先介绍了投资决策方法发展过程和基于实物期权的投资决策方法应用现状,并分析了实物期权方法应用于投资决策的优点。然后论述了实物期权方法应用于船舶投资决策的可行性,提出了实物期权方法应用于船舶投资决策的具体步骤,最后利用船舶投资的实例证明了实物期权的价值及优越性。可见实物期权的投资决策方法充分体现了柔性管理的价值,更接近于实际情况,因而与传统的投资决策方法相比有很大的优越性。     

边坡生物工程防护方法研究

系统详细的研究了边坡生物工程防护的主要方法,对各种方法的适应范围和优缺点进行了简略说明。比较了四种防护方法,为坡面防护方法的选择提供了一定依据。     

公路软土地基施工稳定性控制研究

本文对公路软土地基施工期稳定性控制方法进行综述,将稳定性控制方法分为理论方法和基于监测的控制方法两类,将基于监测的控制方法又划分为表征法,经验值法和控制图法。介绍了沉降AGO曲线图法在工程中的应用情况。     

波浪中船舶结构惯性力及在数值分析中加载方法研究

用传统与规范方法系统地分析波浪中船舶惯性力的计算,通过比较总结出两种方法的优缺点,传统方法较适合于手工粗略计算,而规范方法更适合于有限元分析平台上的复杂结构计算。同时对ANSYS结构分析中船舶惯性力的加载方法进行探讨,将传统方法和角加速度加载方法作对比,分析和实际计算得出两种方法计算结果基本一致,但角加速度加载方法更为简单直接,避免了许多繁琐的过程。     

船舶碰撞损伤风险分析方法及应用

提出一套基于概率分析和损伤机理的船舶碰撞损伤风险分析方法,该方法采用船舶碰撞外部动力学三维解析方法、内部动力学简化解析方法以及Monte Carlo模拟。通过分析船舶发生碰撞的概率因素,分析某艘船舶发生碰撞并且产生结构损伤的概率;通过与规范衡准进行比较,判断船体结构设计的耐撞性能。以某型大型油轮为例,利用所提出的方法进行耐撞性计算,结果表明该方法可以为基于风险分析的船舶耐撞性设计方法提供技术支持。     

基于SPS-SPH方法的自由表面流动数值模拟

SPS-SPH方法是为了克服经典SPH方法中人工粘性过于分散的缺点,以及克服改进的SPH方法中层流粘性不能准确捕捉湍流流体运动的不足。该方法借鉴大涡模拟方法的思想提出了一个亚粒子尺度(Sub-Particle Scale,简称SPS)涡粘性项并将它附加在Morris的层流粘性项之后。分别采用SPS-SPH方法和经典SPH方法对2D溃坝问题进行数值模拟并与实验数据进行了比较,结果表明,SPS-SPH方法的计算结果比经典SPH方法更加接近实验结果,该方法合理可靠,能够应用于数值模拟自由表面流动的相关问题。将SPS-SPH方法进一步运用于求解二维和三维典型自由表面流动问题,计算结果表明,SPS-SPH方法对于自由表面流动的数值模拟问题具有较高的精确度,对解决此类问题有较大的参考价值。     

Bootstrap方法在飞行器自控终点散布估计中的应用研究

以飞行器自控终点散布估计作为研究基础,对利用Bootstrap方法提升小子样下自控终点估计精度问题的自助法进行分析。在简要描述Bootstrap方法数学思想和应用方法的基础上,分别讨论了参数Bootstrap方法以及随机加权法应用于自控终点散布估计的可行性。得到了一种适用于飞行器自控终点散布估计的综合评定方法。计算结果表明,该应用方法是可行并有效的。     

针对滑行艇水动力特性的非定常预报方法及应用

基于RANS方法和VOF模型,建立滑行艇定常水动力特性预报方法。在此基础上,针对艉吃水量求解问题,结合6DOF模型和重叠网格技术,建立滑行艇非定常水动力特性预报方法。典型算例验证表明,该方法能有效预报滑行艇的阻力和艉吃水量,预报精度满足工程应用需求。进一步应用该方法分析某滑行艇艇型底部细节设计对水动力性能的影响,结果表明,该方法可有效指导滑行艇精细化设计,弥补传统设计方法的不足。     

SPAR平台在波浪中运动的时域预报方法

在船舶与波浪相互作用时的三维预报方法的基础上,发展了SPAR平台与规则波相互作用的时域数值预报方法,该方法计入了SPAR平台垂荡和纵摇阻尼效应。使用该方法对一经典SPAR平台进行了规则波中的时域数值模拟。通过计算分析可以看出,该方法能捕捉SPAR平台在临界波浪周期下的耦合运动,验证了该方法的可靠性。     

基于支持向量机的舰船建造费组合预测方法研究

权重求取是组合预测方法应用的核心问题,针对现有方法的不足,提出了一种基于支持向量机的组合预测方法,构建了相应的组合预测模型,并对舰船建造费进行了预测,将该模型的预测结果与单个预测方法的预测结果进行了比较。实践证明该方法能有效地降低误差。     

基于AHP——模糊综合评判的港口功能评价方法的研究

将层次分析法与模糊综合评判方法相结合,提出了一种新的定量的港口功能评价方法。给出了港口功能评价指标体系的结构模型。该方法在一定程度上减小了主观因素对评价的影响并使定性问题定量化。在实际问题中应用该模型证明此方法可行。     

水下运动目标动态谱特征提取与增强的现状与展望

介绍了国内外关于水下运动目标动态谱特征提取与增强的相关函数与功率谱方法、自适应谱线增强方法、小波变换方法、基于神经网络的方法、混沌动力学与分形理论、高阶统计量方法等主要方法及研究成果,分析了各种方法的主要缺陷,指出了在所有方法中用高阶统计量方法提取与增强运动目标动态谱特征是最值得深入研究的课题。     

颗粒分析试验方法的论证

文章介绍了颗粒分析试验的2种方法,非规范法(常用方法)和规范法。阐述了密度计法的原理及其局限性,讨论了2种试验方法各自所用公式的适用性。通过试验,得出了2种方法的差别,并分析了其中的原因,同时,从定量的角度分析了2种试验方法所得粘粒含量的差别。     

基于流固耦合的螺旋桨水动力性能数值仿真

根据螺旋桨理论,将基于粘流理论的计算流体动力学方法与结构有限元分析方法相结合,构建螺旋桨的流固耦合数值仿真方法。运用该方法对螺旋桨进行计算分析,并与试验结果进行对比,两者吻合较好。证明了利用构建的FSI方法与传统的CFD方法计算同一金属材料螺旋桨时,在低进速下计算所得结果较传统CFD方法更为准确。从多角度阐明所建立的流固耦合数值方法在复合材料螺旋桨研究方面的独特优势,为复合材料螺旋桨性能分析提供了必要的工具。