CAD/CAM技术在基于UG舰船螺旋桨数控加工中的应用

螺旋桨是船舶动力系统的重要组成部分,通过与水的相互作用力,产生船舶前进的动力。船舶螺旋桨的结构复杂,是一个含有大量自由曲面的零件,因此,螺旋桨的设计与加工存在较大的难度。传统的螺旋桨制造方法包括铸造、锻造等,加工精度和效率很难得到保证。近年来,随着数控加工技术的发展,基于计算机编程的CAD/CAM等技术逐渐在螺旋桨加工领域应用起来。相对于传统的螺旋桨加工方法,基于CAD/CAM技术与UG软件程序相结合,在螺旋桨复杂曲面建模和编程等方面有很大的优势。本文系统介绍了CAD/CAM和CAPP等先进的加工技术,在UG中建立了船舶螺旋桨三维模型,并生成了螺旋桨自由曲面加工的数控程序,大大提高了螺旋桨的加工精度和加工效率,具有重要的实际应用价值。     

不确定负荷下船舶微网功率自适应控制方法

传统自适应控制方法不能根据船舶航行情况,及时调整负载电荷的输出功率。为解决此问题,设计基于不确定负荷的船舶微网功率自适应控制方法。通过基本规划原理分析、控制范围协调2个步骤,完成不确定负荷下船舶自适应控制范围规划。通过微网智能体结构搭建、控制流程完善、多环控制范围确定3个步骤,实现新型船舶微网自适应控制方法的顺利运行。模拟方法应用环境,设计对比实验结果表明,与传统控制方法相比,新型船舶微网自适应控制方法在低、高频航行情况下,都可以实现船舶负载电荷输出功率的及时调整。     

基于UG的船用螺旋桨CAD/CAM计算机仿真系统的开发与建模

目前国内螺旋桨设计加工数控加工的编程方法相对比较落后,CAD/CAM软件应用十分有限。本文基于UG开发平台,利用UG/Open,VC++6.0等软件工具,自主开发船用螺旋桨的CAD/CAM智能数控编程系统,以期能够改善通用CAD/CAM软件存在的编程操作繁琐复杂、编程效率较低等问题。对船用螺旋桨制造企业具有一定的实用价值。     

云计算下船舶网络入侵高精度检测方法研究

普通船舶网络入侵检测方法,存在入侵数据分类不准确、检测结果精度过低等弊端。为解决此问题,搭建基于船舶云计算环境的新型网络入侵高精度检测方法。通过安全云框架的搭建、船舶云密钥的管理2个步骤,完成船舶云计算环境的搭建。通过高精度检测规则构成分析、入侵数据的优化分组、方法可行性分析3个步骤,完成基于船舶云计算环境新型网络入侵高精度检测方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型检测方法与传统方法相比,有效降低入侵数据分类不准确、检测结果精度过低等现象的发生几率。     

数字媒体技术在船舶航行轨迹虚拟中的应用研究

为紧密监控船舶在航行轨迹中所处的实时位置,提出基于数字媒体技术的船舶航行轨迹虚拟控制方法。通过确定基本导航系数的方式,计算惯性转角动量的实际数值,完成船舶航行轨迹的建模处理。在此基础上,连接既定型号的虚拟控制主机,按照航行轨迹的导入要求,确定轨迹转动的必备角度条件,实现数字媒体技术在船舶航行轨迹虚拟中的应用研究。对比实验结果表明,与OpenGL手段相比,应用新型虚拟控制方法后,航行轨迹的内部、外部偏向角均出现明显降低的变化趋势,船舶在航行轨迹中所处位置不明确的问题得到有效解决。     

船舶尾流模拟气泡的前向光散射特性研究

传统船舶散射分析模型不能有效描述气泡的感知能力。为解决此问题,设计基于船舶尾流模拟气泡的Mie前向光散射分析模型。通过散射元中波研究、衰减周期确定2个步骤,完成船舶尾流模拟气泡散射属性分析。在此基础上,通过散射系数确定、前向光与模拟气泡高斯拟合、反演参数确定3个步骤,完成新型船舶Mie前向光散射分析模型的搭建。设计对比实验结果显示,与传统模型相比,Mie分析模型可以有效提升船舶尾流模拟气泡在横、纵2个方向的感知能力。     

高负荷下船舶柴油机滑动轴承位移检测方法研究

现有船舶柴油机滑动轴承位移检测方法存在定位精准性较低、检测灵活性不达标等弊端。为解决上述问题,提出高负荷下的新型船舶柴油机滑动轴承位移检测方法。通过标准化自相关系数确定、位移量特征聚类2个步骤,完成高负荷柴油机滑动轴承位移检测准备。在此基础上,通过滑动检测时间窗口选择、位移频域特征提取、检测流程完善3个步骤,完成新型检测方法的搭建,实现高负荷下船舶柴油机滑动轴承位移检测方法研究。对比实验结果表明,与现有检测方法相比,应用新型船舶柴油机滑动轴承位移检测方法后,定位精准性、检测灵活性等指标均得到一定程度的提升。     

基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统设计

传统遥控系统不能根据船舶航线的变化情况,进行及时、有效的航行控制指挥。为解决此问题,设计基于无线传感网络的新型无人船舶远程遥控系统。通过无线传感网络框架设计、船舶电源电路设计2个步骤,完成新型远程控制系统的硬件模块设计。通过Delphi 7.0开发环境完善、无人船舶目标确定流程设计、驱动代码设计3个步骤,完成新型远程控制系统的软件模块设计。对比传统系统、新型系统的运行数据可知,应用基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统后,航行控制指挥的及时性、有效性均得到30%以上的提升。     

舰船尾迹图像自适应消噪方法研究

普通船舶尾迹图像中噪点所占比重过大,常导致图像失真现象的发生。为解决此问题,提出基于船舶尾迹图像的新型自适应消噪方法。通过航向参数估算、航速参数估算2个步骤,完成基于尾迹图像的船舶参数估算。通过时域图像的自适应消噪、邻域图像的自适应消噪、消噪可信比的确定3个步骤,完成新型自适应消噪方法的搭建。模拟方法运行环境,设计对比实验结果表明,应用新型消噪方法后的船舶尾迹图像中,噪点所占比重得到有效控制,图像失真现象的发生几率,也随之大幅下降。     

非线性复杂船舶网络流量的平稳化方法

传统船舶网络流量平稳化方法,存在数据包流量不可控、船舶数据传输稳定性较差等弊端。为解决上述问题,设计基于非线性复杂对抗模型的船舶网络流量平稳化方法。通过非线性网络环的搭建、邻接矩阵的完善2个步骤,完成船舶非线性复杂对抗模型的搭建。通过船舶网络流量周期性判断、平稳化行为模式选择、网络流量控制3个步骤,完成基于对抗模型船舶网络流量平稳化方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型方法与传统方法相比,可更好对数据包流量进行控制,且有效解决船舶数据传输稳定性较差的问题。     

高海况下的螺旋桨计算机辅助设计研究

螺旋桨是船舶动力系统的关键部件,螺旋桨的设计水平和制造质量直接决定了船舶的性能。近年来,人类对海洋资源的开发程度逐渐提高,高海况下的船舶作业越来越常见,对舰船螺旋桨的质量提出了更高要求。目前,计算机辅助设计制造(CAD/CAM)技术逐渐成熟,在工业领域获得广泛应用。本文首先对舰船螺旋桨的设计要素进行研究,然后建立了螺旋桨的敞水特性方程,最后在UG软件平台上开发了一种高海况下的螺旋桨辅助设计方法。     

云计算下船舶多重故障检测方法研究

传统船舶故障检测方法,每次检测时间过长,且不能同时完成多重故障检测。为解决此问题,引入云计算思想,设计基于云计算的船舶多重故障检测方法。通过DNS协议的确定、Web云服务器的启动,完成船舶故障检测云环境的搭建。通过检测方法框架的确定、船舶故障类型确定、故障属性计算3个步骤,完成基于云计算船舶多重故障检测方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型方法与传统方法相比,节约50%以上的检测时间,且可同时进行多重故障检测。     

嵌入式系统技术下船舶主机供油单元控制分析

为解决船舶主机供油单元耗油量过高、单位供油实控性较差等问题,提出嵌入式系统技术下船舶主机供油单元的控制方法。通过微处理器选择、AI供油模块设计2个步骤,完成嵌入式船舶系统的主机供油单元模块划分。在此基础上,通过Levinson供油量预测、供油管路环量计算、实际供油控制参数确定3个步骤,完成船舶主机供油单元的控制方法研究,实现嵌入式系统技术下船舶主机供油单元的控制分析。对比实验结果表明,与现有技术手段相比,应用新型船舶主机供油单元控制方法后,单位供油实控性提升40%,单元耗油量得到有效控制。     

船用柴油机结构件的CAD/CAM集成系统开发研究

随着计算机技术与数控加工技术的发展,CAD/CAM/CAPP等计算机辅助技术在加工制造业中的应用越来越广泛。船舶柴油机是船舶的动力核心,其结构件的加工精度、质量等关系到整艘船舶的性能。通常,船舶柴油机结构件形貌较复杂,且加工精度要求高,采用传统的加工方法很难满足现代船舶制造工业的要求。近年来,基于计算机和数控技术的船用柴油机零部件加工逐渐兴起,采用数字化集成系统可以显著提高柴油机结构件的加工精度和加工效率,提高柴油机质量的同时有效地降低了生产成本。本文系统介绍了船用柴油机结构件的CAD/CAM加工技术,开发了一种船用柴油机辅助加工的集成系统,并对结构件的特征加工、编程和仿真等进行研究。     

船舶用电站柴油机调速系统模糊控制算法

传统船舶调速系统的控制算法存在时变性不可控、执行精度差等弊端。为解决上述问题,设计新型船舶用电站柴油机调速系统的模糊控制算法。通过工作状态分析、阻感定量辨别2个步骤,完成船舶用电站柴油机的电感参数计算。在此基础上,通过调速姿态微分方程的建立、微分结果模糊估计、控制流程完善3个步骤,实现新型调速系统模糊控制算法的搭建。对比实验结果表明,与传统控制算法相比,新型船舶用电站柴油机调速系统模糊控制算法的时变可控性明显增强,执行精度最大值可达到85%。     

基于笼型异步电机的螺旋桨负载模拟研究

将笼型异步电机作为螺旋桨负载的模拟电机,通过建立旋转坐标系下的笼型异步电动机数学模型实现了电流在磁场方向和转矩方向的解耦,采用转矩矢量控制策略实现了机械负载模拟电机的转矩闭环控制。在MATLAB/Simulink仿真环境下构建了基于转矩矢量控制的机械负载模拟控制系统的仿真模型,并结合综合考虑船桨相互影响的螺旋桨负载模型进行了某船舶的螺旋桨起动和反转过程仿真研究。正确的模拟了船舶螺旋桨负载的反转特性,并确定所设计系统可以实现了机械负载转矩的四象限模拟,能够应用于螺旋桨等具有可逆性质的机械负载模拟的场合。     

大型船舶电力系统短路交流电流计算系统

现有技术手段不能有效计算船舶电力系统中短路交流电流的横、纵向流量情况。为解决此问题,设计基于大型船舶电力系统的短路交流电流计算系统。通过完善网络结构、搭建数据通信接口2个步骤,完成新型交流电流计算系统的硬件部分设计;通过数据库设计、编程语言确定、数据传输流程确定3个步骤,完成新型交流电流计算系统的软件部分设计。模拟系统运行环境设计对比实验结果表明,应用基于大型船舶电力系统的短路交流电流计算系统后,横、纵向电流流量的计算准确性均能超过80%。     

船舶振动响应计算中螺旋桨脉动压力的模拟方法研究

严重的船舶振动不仅影响船舶的居住舒适性,也是导致船体结构发生疲劳破坏及降低船舶设备仪表使用精度和寿命的元凶,因此在船舶设计阶段必须充分考虑船舶振动问题.文章基于某支线集装箱船,重点研究了船舶有限元振动响应计算中螺旋桨脉动压力的模拟方法;基于螺旋桨空泡试验测得的脉动压力和螺旋桨脉动压力的分布规律,提出3种不同的脉动压力模拟方法;通过对比研究不同模拟方法计算结果的差异,最终确定一种快速、高效且准确的螺旋桨脉动压力有限元模拟方法;应用该螺旋桨脉动压力模拟方法对某支线集装箱船进行全船振动响应分析,以实现船舶振动预报控制.经实船试航振动测试验证,该船振动性能良好.     

基于关联规则的船舶故障数据自动分类方法

传统船舶的故障数据自动分类方法,存在故障数据类型定义不准确、分类时间过长等弊端。为有效解决上述问题,设计基于关联规则的新型船舶故障数据自动分类方法。通过船舶故障数据的采集及预处理、数据的进一步挖掘两大步骤,完成关联规则下的船舶故障数据感知。通过BP自动分类神经网络设计、船舶故障数据的归一化处理、HIWO自动分类算法设计三大步骤,完成新型船舶故障数据自动分类方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型船舶故障数据自动分类方法,与传统方法相比,可以在提升故障数据类型定义准确性的同时,有效控制分类时间。     

多桨船舶螺旋桨物理动力特性仿真

为解决常规船舶螺旋桨物理动力特性仿真在多桨环境下仿真特性分析精度较低的不足,提出了多桨船舶螺旋桨物理动力特性仿真研究。基于多桨船舶螺旋桨物理动力特性仿真平台的搭建,引入多桨动力特性仿真算法,完成多桨船舶螺旋桨物理动力特性仿真模型的构建;依托多桨船舶螺旋桨推进动力特性、受阻动力特性分析,实现了多桨船舶螺旋桨物理动力特性仿真。试验数据表明,提出的动力特性仿真较常规特性仿真方法,仿真特性分析精度提高54.45%,适用于多桨船舶螺旋桨物理动力特性仿真。