海洋拖曳系统的船/缆/体耦合模型研究

为进一步提高海洋拖曳系统在不同情况下运动响应的预测精度,将拖曳母船、拖缆和拖曳体三者视为一个相互作用的整体,利用其耦合边界条件,将拖缆顶端和底端的张力及其产生的力矩,分别与船舶操纵性运动方程(MMG模型)和拖体六自由度运动方程相结合,利用拖缆的有限差分方程,建立了船/缆/体三者耦合模型,进而采用数值计算方法,对比分析了该模型与常规算法。结果表明,该模型考虑船/缆/体三者的耦合影响,可更加准确全面地反映拖曳母船的速度、旋回半径、横摇角等操纵性特征以及拖曳体的深度、姿态等信息所受到的影响,从而为准确预报海洋拖曳系统的运动响应提供更为直观、科学的理论依据。     

拖曳声纳与舰船运动性能影响研究概述

本文的主要目的是概述海上拖曳系统的一般模型,本模型既包含拖体也包含拖缆和拖船。拖体处理为六自由度运动刚体模型。拖缆处理为空间三维非均质系统。拖船则处理为四自由度(进退、横移、偏航、横倾)非线性操纵运动。模型完全是一般的,可以在直角坐标系下预报拖曳系统三维操纵运动性能。包括进行直航和逼转拖曳运动模拟。     

拖曳式试验系统拖缆平台振动测试与分析

工程应用中,拖曳式试验系统拖缆平台存在明显的振动现象,振动产生的辐射噪声会对环境声场产生影响.基于拖缆平台的结构及运行原理,分析其内部的主要激励源,并进行现场振动测试.测试试验对平台支柱、绞车系统和隔振装置的振动信号进行了测量和分析,结果表明,平台支柱存在一定程度的振动,绞车机架振动主要由传动装置激励产生,隔振螺栓隔振效果不佳.测试数据及结果可为系统在工程应用中的优化设计和振动控制提供参考.     

拖曳式试验系统拖缆平台振动测试与分析

工程应用中,拖曳式试验系统拖缆平台存在明显的振动现象,振动产生的辐射噪声会对环境声场产生影响。基于拖缆平台的结构及运行原理,分析其内部的主要激励源,并进行现场振动测试。测试试验对平台支柱、绞车系统和隔振装置的振动信号进行了测量和分析,结果表明,平台支柱存在一定程度的振动,绞车机架振动主要由传动装置激励产生,隔振螺栓隔振效果不佳。测试数据及结果可为系统在工程应用中的优化设计和振动控制提供参考。     

适用于窄小空间的薄型拖曳基阵

英国的QinetiQ机构透露了采用紧凑型配置以适于在狭小空间内使用的新型拖曳基阵系统的详情，该系统是潜艇的理想装备。CSTAR拖曳基阵系统是一个拥有隔振模块、拖缆和操作系统的薄型(直径38mm)拖曳基阵。该系统由4个电力驱动器驱动，分别用于绞盘、绕线轴、转送驱动器和冲洗泵。包括控制硬件在内，几乎所有的设备均采用市购品。     

海洋高速拖曳系统的流体动力分析

本文的主要目的是建立海洋拖曳系统的一般性模型,并与实船拖曳系统的测量结果进行比较,以验证其精确性。与其它的计算机缆模型不同的是,本模型即包含了拖体,也包含了拖线、模型完全是一般性质的,可以用直角坐标（向前拖动）或柱坐标（定常回转）系统来预报拖曳系统三维定常状态的性能行为。利用实船拖曳系统的仪器测试数据对模型进行了校正。校正研究的结果表明,本模型可以在工程精度范围内预报拖曳系统的性能（拖体方位和力、拖线的空间构形和张力分布等）。     

用于海洋多参数剖面测量的拖曳系统

介绍一种用于海洋多参数剖面测量的拖曳系统及其设计,系统通过控制拖体机翼的攻角变化能做波浪式运动,与集成在拖体内传感器一起,对海洋剖面进行多参数测量。它的实施能提高船舶现场监测能力。     

拖曳系统回转运动中的冲击特性

应用经典的Ablow动力学模型在数值求解技术上采用自适应分辨方法提高了求解冲击张力的分辨率和数值稳定性。在验证数值模型的基础上,利用数值方法模拟拖曳系统的在完成回转运动的过程中受到的冲击张力,分析冲击张力与回转运动参数和结构参数的关系,归纳了回转运动中拖曳缆受到的冲击张力的规律。     

沿底定深拖曳系统运动仿真

主要研究分析沿底定深拖曳系统的拖体机动性,通过建立沿底定深拖曳系统的数学模型,采用运动仿真计算分析的方法,验证了沿底定深拖曳系统有足够的定深能力和避障能力,但在实际应用中还需要采取辅助手段来提高避障高度.     

不同Munk矩系数作用下海洋拖曳系统水动力响应分析

海洋拖曳系统在海洋开发过程中具有重要作用。文章参考某海域下的环境参数,应用大型水动力分析软件Orca Flex建立了拖船匀速回转过程中拖曳系统的动态模拟。通过改变不同的Munk矩系数,实现了不同Munk矩作用下拖缆张力和拖体水下形态的实时响应,得到了不同Munk矩系数对张力变化的影响,为拖曳系统中缆的选择提供了依据。     

深海平台复合单系泊缆形状和张力分析

以一工作水深为310 m的转塔式浮式生产存储系统为例研究了复合单系泊缆索静力特性的计算方法,用C++编写了基于悬链线方程式的深海平台系泊缆形状和张力的分析计算程序,计算并分析了复合单缆在无浮筒重物、只有浮筒、只有重物、既有浮筒又有重物四种情况下的形状和张力,为动力计算提供条件。本方法简单直观,并且完成一次计算所耗时间不到1 s,特别适合于需要多次迭代计算复杂系泊系统静力特性的等效水深截断系统优化设计。     

恒功率负载对综合电力系统静态稳定性的影响机理分析

舰船综合电力系统中存在大量恒功率负载,本文对该类负载的负载特性进行了研究,揭示了综合电力系统静态失稳的物理机理,查明了影响系统静态稳定性的主要因素。     

基于独立分量分析的系统效能算法

文章运用独立分量分析原理,从可信赖性矩阵中提取独立分量比重,作为WSEIAC模型的能力矩阵,降低了评估结果中的人为因素影响,提高了数据的准确性和客观性。     

大型船舶电力系统的静态电压稳定分析

本文主要对船舶电力系统的静态电压稳定性进行分析,提出了两个能分别衡量有功越限及无功越限导致的静态电压失稳的指标。文中利用ETAP软件详细建立了典型的船舶中压系统模型,在潮流分析的基础上分别计算了各种不同船舶工况下有功静态电压稳定指标及无功静态电压稳定指标,对船舶电网的静态电压稳定性进行分析。仿真分析结果表明船舶电力系统无功不足引起电压失稳可能性较有功大。总体说来,船舶电网的静态电压相对比较稳定,设计中应主要注意大容量冲击负荷导致的船舶电网的电压暂态稳定。     

矮塔斜拉桥索鞍静力分析

结合一座矮塔斜拉桥设计、整体计算情况,为研究骑跨式索鞍局部受力状况,采用三维有限元软件建立矮塔斜拉桥索鞍区有限元模型,选取整体计算中最不利荷载进行静力分析,得到了桥塔索鞍区混凝土和索导管应力分布状况,分析索鞍处混凝土应力规律,对索鞍锚固区设计方案进行综合评价,并提出改进建议。     

Static and dynamic loading behavior of a hybrid foundation for offshore wind turbines

Considering the deficiencies of the traditional monopile foundation for offshore wind turbines (OWTs) in severe marine environments, an innovative hybrid foundation is developed in the present study. The hybrid foundation consists of a traditional monopile and a wide–shallow bucket. A series of numerical analyses are conducted to investigate its behavior under the static and dynamic loading, considering various loading eccentricities. A traditional monopile with the same steel volume is used as a benchmark. Although the monopile outperforms the hybrid foundation in terms of the ultimate moment capacity under each loading eccentricity, the latter can achieve superior or the same performance with nearly half of the pile length in the design loading range. Moreover, the horizontal load and moment are mainly resisted by the bucket and the single pile in the hybrid foundation respectively. The failure mechanism of both the hybrid foundation and the monopile is excessive rotation. In the rotation angle of 0.05 rad, the rotation center is located at the depth of approximately 0.6–0.75 times and 0.65–0.75 times the pile length for the hybrid foundation and the monopile respectively. The increasing loading eccentricities can lead to increasing moment bearing capacity, increasing initial stiffness and upward movement of the rotation center of the two foundations, while decreasing load sharing ratio of the single pile in the hybrid foundation. Three scenarios are considered in investigating the dynamic loading behavior of the hybrid foundation. Dynamic response results reveal that addition of the bucket to the foundation can restrain the rotation and lateral displacement effectively. The superiority of the hybrid foundation is more obvious under the combined wave and current loading.     

船舶电力系统重要度排序方法研究

针对船舶电力系统重要度排序问题,提出一种信息熵与模糊层次分析法(FAHP)相结合的综合评判方法,即E-FAHP综合评价法。该方法首次采用概率标度法,构造区间值优先互补判断矩阵,尝试用相似熵建立目标函数,运用遗传算法进行寻优,分别获得加性相似熵模糊一致判断矩阵和乘性相似熵模糊一致判断矩阵,然后采用对应权重计算公式进行重要度排序。最后通过实例验证该方法在船舶电力系统重要度评价中的应用。     

多刚体动力学在缆索动力分析中的应用

采用多刚体动力学方法建立缆索的力学模型,根据得到的KANE运动力学方程,利用四阶龙格库塔法在时域内进行求解并分析缆索的动力特性。对于单根锚链,采用多刚体法和有限元法进行计算,并将计算结果和相应的试验结果进行比较,验证了多刚体法在锚链动力分析中的可靠性。在此基础上考察多刚体法在钢缆动力分析中的适用性。通过改变链环长度,比较模型缆上端点的张力变化,由计算结果发现对于环长和链长的比值在一定范围内,多刚体法可以用于缆的动力分析。     

多波束测深系统在科考船上的布置研究

摘要：论述了多波束测深系统的组成,探讨了影响多波束测量精度的主要因素,阐述了应用在科考船上的典型布置方式,通过数值计算和模型试验方法研究了GONDOLAI（附体）的外形优化设计。