一种新的碰撞耗散能快速估算方法及其在船—平台碰撞事故中的应用研究

海洋平台在作业过程中存在遭受船舶碰撞的潜在危险,一旦事故发生将可能导致结构严重损伤从而影响平台的作业安全,因此在平台结构设计阶段需要考虑其抗撞性能.文章以海洋供应船撞击半潜式钻井平台为研究对象,基于碰撞外部动力学理论和DNV规范计算方法,计及平台艏摇运动响应的影响,提出了一种新的耗散能估算方法-DNV`R解析法.以非线性有限元船-平台碰撞数值仿真结果为参考,将该解析法与规范法、Zhang解析法及Liu解析法计算结果进行对比,研究得出:文中所提出的DNV`R解析法弥补了规范法较为保守且仅适用于对心碰撞场景的不足,计算过程简单、便捷,且计算精度与Zhang解析法和Liu解析法基本接近,能够满足船-平台碰撞耗散能快速估算的精度要求.     

注射器针头缺陷在线检测技术与虚拟仪器实现

针对国内绝大部分企业采用人工目视进行一次性注射器针头缺陷检测的现状,开发了一种基于虚拟仪器的针头缺陷在线检测系统。系统通过NI公司的[c]FP-PWM-520模块控制步进电机,利用LabVIEW的IMAQ VISION软件包进行数字图像处理,包括滤波、图像增强、自动阈值化、形态学处理、定位和模板匹配等。试验表明,该系统可以满足目前企业中各种规格的针头缺陷在线检测需求。     

废弃轮胎橡胶颗粒混合土的动力特性研究

我国交通量的快速增长形成了大量的废旧橡胶轮胎,为了更好利用橡胶颗粒质轻、减震的特点,废旧轮胎橡胶颗粒混合土开始逐渐在公路路基填筑中得到应用。针对不同橡胶颗粒掺入量的混合土,开展了一系列循环荷载三轴试验,研究了混合土的动力特性,探讨了剪切模量和阻尼比的变化规律,并引入了模型来定量描述混合土的归一化剪切模量。结果表明:剪切模量随着橡胶颗粒掺入量的增加而下降,随着围压的增加而上升;对于未掺入橡胶颗粒的素砂土而言,随着围压的增加阻尼比逐渐下降,但对于混合土该趋势相反;随着橡胶颗粒的增加,最大剪切模量逐渐下降,参考剪应变则总体上升;对于归一化剪切模量,引入模型与Hardin模型的预测结果比较接近,同时可以有效体现归一化剪切模量与橡胶颗粒掺入量和围压的关系。     

基于模型预测的主动式减摇水舱约束控制

由于边舱高度有限,减摇水舱中的流体在水舱内运动时会引起饱和非线性,给舱内流体运动的估计与控制带来困难.针对饱和非线性所带来的控制问题,建立船舶-水舱系统模型,同时基于约束条件设计了模型预测控制(MPC)策略.仿真结果表明,该控制策略在减少主动式水舱高能耗的同时,增强了对水舱内流体的控制,有效提高了水舱系统的减摇效果.     

半潜式钻井平台建造变形控制研究

针对深海半潜式钻井平台,在施工建造中的变形控制作了分析。通过设计与研究,结合实际吊装能力,制定合理的搭载计划;根据计算分析结果,施加结构反变形,采用临时加强等措施,有效地控制了建造过程中的结构变形,满足建造精度要求,取得了良好的效果。     

汽车用先进高强钢板材断裂性能研究进展

根据汽车碰撞过程的动态应变响应和大变形特点,针对汽车用先进高强钢板材,从断裂失效机理、影响材料断裂行为的关键因素、断裂预测模型、基于复杂承载工况下材料的断裂预测模型建立方法等多方面进行论述。基于应力三轴度、洛德角、应变速率及极限断裂应变于一体的断裂准则模型,相比于传统方法可实现对汽车安全件碰撞性能的高精度预测,具有行业推广应用价值。     

基于BP神经网络模型的白车身轻量化安全性评价

通过有限元模拟和BP人工神经网络相结合的方法,开展基于白车身对整车安全性能的评价。采用10款车型的有限元分析结果,建立BP人工神经网络,通过白车身安全系数、轻量化系数和弯曲刚度可以较好地预测整车安全星级。在该网络模型下,在白车身设计开发阶段就可以判断整车的碰撞安全是否满足星级开发目标,进而及时进行优化。     

半潜起重铺管船关键连接节点设计对比分析

针对半潜式起重铺管船的设计关键节点——立柱与上平台转角处,采用直接计算方法,对两种不同的设计连接形式进行分析研究。分别对两种不同连接形式在屈服强度、疲劳寿命和施工建造三个方面进行对比,得到较优的结构设计,可供相关设计者参考。     

临时路径发生器学引的UUV跟踪控制(英文)

A path following control algorithm for an unmanned underwater vehicle(UUV) using temporary path generation guidance was proposed in this paper.Owing to different initial states of the vehicle,such as position and orientation,the path following control in the horizontal plane may yield a poor performance.To deal with the negative effect induced by initial states,a temporary path generation was presented based on the relationship between the original reference path and the vehicle’s initial states.With different relative positions between the vehicle and reference path,including out of straight lines,as well as inside and outside a circle,the related temporary paths guiding the vehicle to the reference path were able to be generated in real time.The vehicle was guided to steer along the temporary path until it reached the tangent point at the reference path,where the controller was designed using the input-output feedback linearization method.Simulation results demonstrated that the proposed algorithm is effective under the three different situations mentioned above.