液压系统多极模型的研究

从各类能量领域通用的连续性和相容性条件出发,详细讨论了如何建立适合于具有混合能量领域特征的现代液压系统的物理模型--拓扑多极模型及多极图,并提出了建模所应遵循的一些主要规则.系统多极图的结构与实际系统的结构是同形的,设计师只须依据实际系统的工作原理图或计算简图便可直接完成系统多极图的建立工作,而无须预先去建立其他图形和方程式.这种多极模型较通常使用的方框图和状态方程更接近于实际物理系统,并比键合图使用方便,可有效地被利用来进行计算机仿真和自动设计.     

一种精确通用高效的电磁仿真工具--AUEST_E软件

介绍所开发的一种三维目标电磁仿真工具-AUEST_E软件.它基于当今计算电磁学领域快速算法-快速多极子方法与多层快速多极子方法求解复杂目标、系统的电磁响应.该软件不仅具有优越的性能,适于电大尺寸目标、系统的电磁辐射、散射分析;而且操作界面友好,使用简便.除提供几何建模重现、多层分组可视化、目标表面电流可视化等功能外,还提供了快速多极子方法与多层快速多极子方法选择、积分方程类型选择、预处理器开关等多项电磁仿真功能.该软件计算快速,精度高,通用性强,十分适于雷达目标特性、隐身反隐身、电磁兼容与干扰预测等领域.     

子结构快速多极子边界元法声学迭代计算收敛特性分析

将子结构技术应用到快速多极子边界元法中,形成子结构快速多极子边界元法。通过复杂结构声场计算,对该方法的迭代计算收敛情况以及影响收敛的因素进行研究分析。经研究发现,应用Fortran语言编程求解问题时,矩阵方程构建方式,交界面的规模以及是否填充吸声材料对迭代法的收敛速度有着重要影响。最后,以应用子结构快速多极子边界元法与传统边界元法计算消声器传递损失为例,对该方法的准确性和精度进行验证。     

柱坐标下多极子展开法及其在波浪与浮体作用方面的应用

本文采用边界元法计算波浪与浮体的作用.边界元法可以把三维问题转化为二维问题计算,这样只需在物体表面上离散单元,从而降低计算的存储量和计算量.但边界元法的局限性在于存储量级和计算量级都为未知量N的平方量级(O(N2)),因此当浮体较大时,随着未知量个数的增加,计算量和存储量都以平方量级递增.本文对水波问题的边界元法在柱坐标下展开,并建立了一个多极子展开法来解决这一问题,使存储量级和计算量级都降低到未知量N的线性量级(O(N)).计算结果表明该多极子展开法在提高计算速度、降低计算机存储量的同时也保证了计算的精度.     

基于Modelica的船舶电力推进系统仿真研究

船舶电力推进系统的仿真建模技术研究多集中于数学模型，对设备模型实际物理结构的关注不多。针对这一现状，本文基于Modelica建立了船舶电力推进系统推进装置部分的仿真模型，直接面向物理结构提出了一种基于dq坐标等效电路的Modelica六相永磁同步电机模型。基于所建立的推进装置模型，进行了系统及仿真验证，结果表明所建立模型较好地模拟了电力推进系统的运行状态，适合于系统工程中系统级的仿真验证。所建立模型在实际工程中更加易于在不同领域的设计人员中流通使用。     

基于Modelica的船舶凝汽器动态特性分析

为实现凝汽器的动态特性分析,采用模块化建模方法,运用Modelica统一物理建模语言以及Mworks仿真平台,根据凝给水系统的工作原理以及能量、质量守恒方程等,开发了热力系统模型库并建立凝汽器的仿真模型。利用所建立的模型,分析凝汽器在汽轮机排汽量以及循环冷却水流量阶跃变化等情况下的动态特性。结果表明,凝汽器内部参数变化情况与实际运行情况相符合,可为船舶动力系统的运行优化提供参考。     

船舶电力系统暂态稳定性的混合分析法

针对大型船舶电力系统的特点及其日益突出的暂态稳定性问题,开展了适用于船舶电力系统的方法研究。结合船舶电网拓扑结构自身特点,建立了适用于大扰动下暂态稳定分析的船舶柴油发电机组的动态等值模型、推进电机及其螺旋桨四象限工作特性等值模型。以船舶电网轴线为界,将系统等效成两机模型进行时域仿真分析,在此基础上建立系统能量函数,提出了一种适用于船舶电力系统的暂态稳定性混合分析法。该方法即可定量描述系统暂态稳定性及其稳定裕度,又可直观地在线监测系统各状态变量的动态过程。最后通过仿真算例验证了新方法的正确性和有效性。     

基于影响图的舰载电子战系统模型

文章把影响图理论应用到舰载电子战系统模型中,通过阐述影响图建模理论,并基于舰载电子战系统的工作过程,列出影响舰载电子战系统的表征参量,根据影响图建模理论,画出舰载电子战系统的影响图模型,根据各个参量之间的耦合关系,并列出微分方程。在研究中得出无源干扰系统干扰不确定半径,有源干扰系统干扰不确定半径,在舰载电子战系统作战中起着非常重要的作用。文章丰富了舰载电子战系统模型的建立方法,具有一定的理论意义。     

基于标准建模的舰船试验备航训练系统研究

采用UML建模语言对舰船试验备航训练系统的设计进行了系统分析。运用实例阐明了标准化建模技术在建立舰船试验备航训练系统与动态模型中的应用,并给出了系统的用例图模型、流程图模型和顺序图模型。     

船舶交通系统模拟技术的开发与研究

概述已研发的船舶交通系统模拟仿真技术及其软件包.内容包括船舶交通的数据搜集、数据库建立、系统建模、系统模拟及避碰模型和应用等.并在船舶交通系统建模的基础上,提出一种新的基于航路的船舶交通系统模拟方法,它可将船舶交通实态观测所得数据通过计算机处理确定航路型状.该方法考虑了船舶交通的随机性,可任意修改航路,使模拟结果更加符合客观实际.系统可输出船舶交通密度图、航迹图、门线图以及各种船舶的交通参数.以大连港为例,通过各航道段水域的观测和研究.验证了模拟模型的可信性.     

基于格型递归最小二乘算法的船舶运动极短期预报

在最小二乘方法(RLS,recursive least square)的基础上,提出利用格型递归最小二乘(LRLS,lattice recursive least square)算法对AR模型参数进行自适应估计.该算法为模块式的多极格型结构,降低了一般RLS算法的计算复杂度.利用实测的动态数据结合AIC准则建立自适应AR预报模型,并将该模型应用于船舶运动预报中,仿真结果表明,相对于最小二乘算法,基于LRLS算法的AR预报模型可有效提高船舶运动预报精度.     

基于TPA的船舶双层隔振系统计算模型与试验验证

针对船舶双层机械隔振系统结构复杂,遇到振动噪声异常问题时难以排查的情况,将传递路径分析方法(TPA)引入船舶建造的过程之中,在理论分析的基础上,建立了双层机械隔振系统的缩比模型,并进行了试验测试工作,得到了各路径到目标点处的结构振动合成值,且在200 Hz以下的低频段合成结果与实测结果高度吻合。此外,通过分析各路径贡献量的标量云图及典型频点处的路径贡献矢量图,从传递路径的能量分布出发,找出异常路径,并通过检查分析以明确异常的问题。结果表明:该方法可有效分段排查异常问题的成因,满足工程实际的需求。     

基于残差修正灰色系统理论的交通量预测

通过对灰色系统GM(1,1)模型的残差修正,建立了水运量的预测模型,经误差和关联检验表明,预测精度良好,通过2003-2005年的实际水运量来验证模型,发现相对误差较小,说明预测结果合理可信,灰色预测方法可应用于水运量预测领域。     

基于统计能量模型的辐射声功率灵敏度分析

应用统计能量分析原理,推导了基于统计能量模型的子系统模态能量灵敏度表达式,建立了面板结构辐射声功率与设计参数之间的关系,并运用该参数灵敏度方法分析了结构内部损耗因子和耦合损耗因子对子系统响应的影响,揭示了内部损耗因子对辐射噪声的影响规律。结果表明适当提高源子系统的内部损耗因子,可以降低系统的辐射噪声。研究发现子系统的最佳内部损耗因子在0.5%～2%之间,为低噪声设计提供了研究思路。     

瞬态统计能量分析法中动态响应误差分析

统计能量分析方法能够有效预示舰船和车辆等结构的高频振动及噪声。本文通过建立两子结构耦合模型,利用差分法研究了瞬态统计能量分析中参数误差对子结构响应能量的影响,同时给出了参数误差与所导致能量误差的关系函数。结果表明:对于外载荷直接激励的子结构,内损耗因子和耦合损耗因子的误差都会导致被预示总能量的减小。对于外载荷间接激励的子结构,内损耗因子的误差会导致峰值能量的减小,而耦合损耗因子的误差会导致峰值能量的增加。本文内容对改进动力学系统数值模型以及提高结构振动和噪声预示精度有一定的帮助。     

基于OPN的舰载对空搜索雷达作战效能仿真分析

舰载对空搜索雷达的作战效能评估是电子战领域的一个研究热点,它的评估方法得到了广泛的研究.针对通常的模型不能同时描述舰载对空搜索雷达作战系统的静态结构和动态过程,采用对象Petri网建立了舰载对空搜索雷达作战系统的模型.首先在对舰载对空搜索雷达作战系统分析的基础上,设计了系统对象类,并运用OPDL语言对各个对象类和舰载对空搜索雷达作战过程进行了描述;然后选取了效能评估指标;最后利用所建立的OPN模型进行了仿真,通过仿真运行对不同对抗环境下舰载对空搜索雷达的效能进行了分析,仿真结果与实际相符合.     

典型船舶燃料电池推进系统研究

为拓展燃料电池在船舶领域内的应用,针对船用燃料电池电力推进系统进行相关研究。首先,根据船舶的工作环境及船舶的运行工况,选择了厦门地区运营的新型太阳能混合动力游览船作为典型船舶。其次,根据相关母型船的海试以及燃料电池的工作特性,确定了改造后电力推进系统的能量管理策略。最后,基于MATLAB/Simulink建立燃料电池船舶仿真试验平台,验证该系统的可行性。仿真结果显示,燃料电池的输出功率能够分别维持在2 k W和3.6 k W的2个功率点,满足能量管理策略要求,在理论上验证了燃料电池可作为小型船舶的动力源。     

基于 Petri 网的装备临抢修业务流程建模研究*

为了提高装备临抢修业务工作的科学性和准确性,论文利用Petri网建模的优势,将排队系统运用到装备临抢修业务流程建模研究中,利用库所优先级实现对故障装备按重要程度进行优先修理。论文讨论了将排队系统转化为HTCPN模型的建模规则,这种方法既可以给出简单直观的模型顶层结构,又可以根据实际情况对模型进行细化,并有利于对模型进行分析和仿真。最后利用CPN Tools工具对所建立的模型进行了性能分析,验证了模型的实用性和有效性。     

瞬态统计能量分析法中动态响应误差分析

统计能量分析方法能够有效预示舰船和车辆等结构的高频振动及噪声。本文通过建立两子结构耦合模型，利用差分法研究了瞬态统计能量分析中参数误差对子结构响应能量的影响，同时给出了参数误差与所导致能量误差的关系函数。结果表明：对于外载荷直接激励的子结构，内损耗因子和耦合损耗因子的误差都会导致被预示总能量的减小。对于外载荷间接激励的子结构，内损耗因子的误差会导致峰值能量的减小，而耦合损耗因子的误差会导致峰值能量的增加。本文内容对改进动力学系统数值模型以及提高结构振动和噪声预示精度有一定的帮助。     

水下航行器仿真模型的有效性确认方法研究

本文提出了一种仿真模型有效性的确认方法，该方法对实际系统输出采用待验证模型的卡尔曼滤波算法进行滤波处理，并根据获得的滤波新息特生定量地判断待验证模型与实际系统的一致性程度，从而确定待验证的模型的接受与否，通过在水下航行器纵向运动仿真模型上的仿真应用，表明该方法对实际系统所存在的多种随机干扰都具有适应性，可推广应用到其它仿真领域中。