水面自主船舶技术发展路径

工业4.0背景下,船舶自主化航行是水路运输工具变革的重要趋势。本文首先详细介绍了世界范围内水面自主船舶(MASS)的主要研究项目发展路径及当前的研究现状。然后分析了MASS研发的关键技术,如通讯、航路设计及优化、智能避障等。针对MASS的快速发展,指出了当前面临的困难与挑战。最后针对法律及法规等配套体系的完善提出展望。     

钢带软管内压和弯曲研究

复合材料管已成为管道发展的热点和趋势。文中对钢带软管在同时受到内压和弯曲组合载荷作用下的力学性能进行了研究。基于建立的钢带软管的环向和径向力学平衡方程,提出了不同弯曲半径下该种类型管道的爆破压力理论计算方法。文中还进行了有限元数值模拟,并与理论计算结果对比分析,分析结果表明文中提出的爆破压力计算方法可作为此类管在同时受到内压及弯曲组合载荷作用下的通用算法,为解决此类工程问题提供重要参考。     

液压系统乳化时管路边界层与系统参数的关系

为了在船舶液压系统发生乳化故障时诊断系统状况,研究液压系统管路边界层与其系统参数的关系。以锚机液压泵出口管路为研究对象,设计4种不同乳化污染程度的液压管路流动方案,运用Fluent对模型内部的流场进行模拟分析,并利用CFD(computational fluid dynamics)后处理软件对流动模型的数据进行提取,根据第二相体积分数云图来提取的管道内水团处的数据,比较管路边界层与液压系统状态参数之间的关系。研究表明：管道近壁面区域的速度梯度的突变值的最大值与含水量呈正比关系;在同一位置上,管道边界层的压力梯度绝对值的最大值与液压系统的乳化污染程度参数呈正比关系。通过对液压系统的乳化故障进行定性分析,将为液压系统状态监测和故障分析提供依据。     

缆松弛补偿器液压系统传感器布置的仿真分析与优化

针对传统深海科考船绞车系统传感器不能快速准确检测系统故障的问题,以缆松弛补偿器的液压系统为研究对象,进行潜在故障分析,确定监测点和传感器布置方案并建立液压系统有向图,采用基于最大故障诊断信息熵准则的方法对系统状态监测初始方案进行传感器数量优化和选取。利用AMESim软件建立液压系统仿真模型,采用故障注入的方式模拟节流口堵塞故障,验证传感器优化布置方案中故障诊断的效果。     

基于风险矩阵的FPSO设备风险评估

根据贝叶斯估计方法计算出FPSO设备的失效概率,结合层次分析法和风险可接受准则,总结出FPSO设备的风险评估方法。该方法包括对FPSO设备失效模式权重的计算和风险可接受准则的制定,并被应用于具体设备进行风险评估,认为该方法可为FPSO其他重要设备的风险评估和风险可接受准则的制定提供参考。     

科考船绞车系统研究现状及发展趋势

文章介绍了科考船绞车系统的作用以及分类方式,对目前国内外科考船绞车系统的研究现状进行了整理并分析,提出了科考船绞车系统的未来发展趋势,为科考船绞车系统设计提供参考。     

基于模糊决策的锚泊定位系统张力分配优化

锚泊系统张力场分布的优化往往忽视单根锚链受力.为减小锚链的受力强度,同时维护张力场分布均匀程度,提出一种基于遗传算法随机性的决策集合生成方法,并结合广义q-ROF-TODIM决策法形成模糊决策策略.通过分析锚链顶端水平张力均值和张力场分布均匀程度均值随决策指标权重的变化确定指标权重,以基于改进降维遗传算法的张力分配策略为对象,对比分析优化前后锚链顶端水平张力和受力均匀程度时程.结果表明,经模糊决策方法优化的张力分配策略在合理偏好权重下能有效降低单根锚链的顶端受力强度,同时维护锚链张力场分布的平衡性,进而确保锚泊定位系统的安全可靠.研究结论可为锚泊定位控制系统优化设计提供参考.