基于混合法的内部结构声分析

有限元法（FEM）是广泛接受的分析耦合结构声（SA）系统动力响应的预报工具。由于随频率增加计算模型也增加导致基于单元的方法在实际中约束在低频段。一种替代方法是基于间接Trefftz法的基于波动方法（WBM）。但WBM的不足之处在于高计算效率只针对中度复杂的几何模型。为了利用两者的优势：FEM的广泛应用和WBM的高收敛特性,提出了混合FE-WB预报法（FEM-WBM）。基本原理是将FE模型中较大且几何简单的部分采用WBM代替。得到的耦合模型仍具有较少的自由度。简要描述了FEM、WBM以及混合FEM-WBM的理论基础。最后将该方法应用于一个简单的结构声模型,理论分析结果与数值仿真计算结果吻合较好,该混合方法有潜力覆盖中频段。     

基于跨域治理的船舶超载防治研究

船舶超载防治是一个跨部门、跨水域、跨领域的社会公共问题,也是海事管理部门监管的重点和难点。在实践中,仅凭海事管理部门依靠行政管理手段,难以完全治理船舶超载。跨域治理理论的兴起和发展,为处理这类跨域公共问题提供了一种崭新的理论视角和有效的治理方式。本文从跨域治理理论的视角,分析船舶超载防治存在不足的原因,并提出船舶超载防治的对策建议。     

匀速或匀加速运动目标的位置预测问题的分析

本文提出了一种计算匀速或匀速运动目标的空间位置分析预测的新理论。这种分析预测新理论与传统理论在预测方法的区别是改变了传统的观测方程和优化法则，增加了模拟方法阶的识别技术。它与传统理论在实际应用上的差别是对作出结论所需要的数据量没有要求，提供的运动目标位置预测值是有直接误差估计的，可提供一组满足不同时间需求的预测计算方法等。     

基于完全非线性边界元方法的楔形液舱入水问题研究

基于不可压缩势流理论研究二维楔形液舱入水问题.采用液舱内部载有等质量水与冰对比方法,研究液舱在入水过程中内部流体运动对液舱运动的影响.采用时域内的边界元法研究此问题,建立2个独立的边界元计算域,第一个是模拟液舱内部流体的内部计算域,另外一个是模拟外部开敞流体的计算域.前者在物理坐标系下求解,后者在拉伸坐标系下求解.采用...     

基于多层面改进多域法的航行船舶时域水动力分析

针对航行船舶三维时域水动力分析问题，本文采用多域高阶边界元法（MDHOBEM, Multi-Domain Higher Order Boundary Element Method）开展研究，通过假设控制面，将计算域分为内域和外域两部分，内域采用Rankine面元法，外域使用自由面格林函数法，内外域联立求解。从内域、外域、波浪激励三个层面改进多域法的精度、计算效率，以适应不同工况需求。内域重新推导非线性边界条件，考虑入射波对绕辐射问题计算的影响，提高大幅波浪中运动计算精度；外域采用垂向积分形式自由面格林函数，提高格林函数积分计算的收敛性、稳定性及计算效率；波浪激励采用高阶谱（HOS, High Order Spectral）方法生成演化的波场，考虑波浪自身的非线性，提高对非线性现象的捕捉和模拟能力。以C11船为对象，研究内域非线性改进对船舶大幅运动计算精度的提高；以S175集装箱船为对象，验证外域垂向积分对运动及波阻增加计算效率和稳定性的提高；对比S175在线性波场和非线性波场中的运动，论证考虑非线性波场对运动计算的影响；以某内倾船为对象，研究不同层次改进对参数横摇现象捕捉的影响，验证非...     

复连域上的势函数及其在曲线积分计算中的应用

本文在复连域上引进势函数的概念，并给出其计算方法，以此来解决一些复杂的曲线积分计算问题。     

矩形域反平面剪切问题的级数解

利用奇异函矩形域反平面剪切问题进行了位移与剪应力分析。主要考虑了局部线性分布载荷的3种形式，给出了矩形域在边界上作用纵向载荷时的级数解答。     

无单元法的研究

有限元法是当今非常流行的数值计算方法,但由于网格的限制,无法解决高梯度场问题,高速冲击问题,动态裂缝问题,无限域问题,奇异问题等等。为解决上述问题一种新的数值计算方法—无单元法,便随之产生。     

励磁电流功率放大器数学模型及其稳定性研究

对励磁电流精确控制是发电机励磁系统的重要要求,本文对具有H半桥结构的励磁电流功率放大电器工作原理进行分析和仿真。建立了以H半桥励磁电流功率放大器和感性负载为对象的电流闭环控制数学模型,并在对模型进行合理简化基础上,根据根轨迹和劳斯判据理论推导PI调节器参数的稳定域,通过试验验证了PI调节器参数对系统稳定性能的影响。根据分析和试验对控制器参数进行调整,确定合理的PI调节器参数,实现励磁电流以较小的超调量和较快的响应速度稳定输出。试验结果表明了理论推导的正确性,该方法简单有效,具有一定的工程应用价值。     

脉冲雷达天线近场的准时域测量方法

提出一种采用准时域测试原理进行脉冲调制雷达天线近场测量的方法。分析雷达天线近场的脉冲特点，着重介绍准时域测试原理，给出测试装置设计方案和测试结果。测试数据表明该方法对脉冲雷达天线近场测量的适应性。     

An inverse finite element method for the analysis of VIV data

This paper presents an algorithm for the frequency domain solution of dynamic linear “inverse” problems, that is for the processing of measurement data (strain, acceleration etc.) acquired on a mechanical structure, in order to estimate the loads acting on the structure and its corresponding response. The problem is formulated as a constrained (force equilibrium) optimization (small deviations from measurements, small loads) problem, which is transformed into an unconstrained problem, then into differential equations. The algorithm is applied to the estimation of hydrodynamic forces induced by the shedding of vortices from an offshore oil riser.     

不连续问题的扩展有限元法分析

改进的扩展有限元不需要经过后处理可以直接求得应力强度因子,从而为动态不连续问题的分析提供了便利.研究表明:不连续区域附近的积分方案,特别是裂尖区域的积分方案,对结果精度影响很大.文中采用一种新的积分方案对裂尖和裂缝贯穿单元进行积分,既方便积分,又可以减少计算量.采用改进的扩展有限元模拟了裂纹扩展.对于闭合裂缝,必须考虑缝面间的接触条件;裂缝面间若采用完全接触,得到的结点加强自由度近似为零.由于避免了传统有限元方法中的网格重构,改进的扩展有限元在静态和动态不连续问题分析方面具有广阔的应用前景.     

Characteristic analysis of underwater acoustic scattering echoes in the wavelet transform domain

Underwater acoustic scattering echoes have time–space structures and are aliasing in time and frequency domains. Different series of echoes properties are not identified when incident angle is unknown. This article investigates variations in target echoes of monostatic sonar to address this problem. The mother wavelet with similar structures has been proposed on the basis of preprocessing signal waveform using matched filter, and the theoretical expressions between delay factor and incident angle are derived in the wavelet domain. Analysis of simulation data and experimental results in free-field pool show that this method can effectively separate geometrical scattering components of target echoes. The time delay estimation obtained from geometrical echoes at a single angle is consistent with target geometrical features, which provides a basis for object recognition without angle information. The findings provide valuable insights for analyzing elastic scattering echoes in actual ocean environment.     

Fully coupled BEM-FEM analysis for ship hydroelasticity in waves

This paper considers the problem of ship hydroelasticity, which is an important technical issue in the design of ultra-large vessels. For the analysis of fluid-structure interaction problems, a partitioned method is applied. The fluid domain surrounding a flexible body is solved using a B-spline Rankine panel method, and the structural domain is handled with a three-dimensional finite element method. The two distinct methods are fully coupled in the time domain by using an implicit iterative scheme. The numerical results of natural frequency and the motion responses of simple and segmented barges are computed to validate the present method through comparisons with experimental and numerical results. This study extends to the application to two real ships, 6500 TEU and 10,000 TEU containerships, for more validation and also observation on the practicality of the present method. Based on this study, it is found that the present method provides reliable solutions to linear ship hydroelasticity problems.     

基于混沌粒子群的增量式推力分配算法研究

针对伪逆法在推力分配中仅考虑能量最优问题,提出一种具备大范围寻优能力的改进混沌粒子群算法(CPSO),并把该方法和伪逆法相融合应用到船舶的推力分配中,此外为提高寻优能力,推力分配计算采用增量模式。该融合算法考虑推力器各种限制条件,计算简单,能兼顾船舶的能耗及操作性,解决奇点问题。仿真结果表明,该推力分配算法切实可行,能有效提高船舶的定位性能,具备一定的实用价值。     

Structural-acoustic optimization of stiffened panels based on a genetic algorithm

For the structural-acoustic radiation optimization problem under external loading,acoustic radiation power was considered to be an objective function in the optimization method. The finite element method(FEM) and boundary element method(BEM) were adopted in numerical calculations,and structural response and the acoustic response were assumed to be de-coupled in the analysis. A genetic algorithm was used as the strategy in optimization. In order to build the relational expression of the pressure objective function and the power objective function,the enveloping surface model was used to evaluate pressure in the acoustic domain. By taking the stiffened panel structural-acoustic optimization problem as an example,the acoustic power and field pressure after optimized was compared. Optimization results prove that this method is reasonable and effective.     

基于FLAC-2D的斜坡式防波堤地震响应分析

随着我国港口工程建设步伐向海外迈进,高震地区防波堤地震稳定性问题变得尤为突出,但国内分析防波堤地震响应的文献十分匮乏。基于FLAC-2D软件,探讨几何模型建立、边界条件设置及阻尼选取,对比对地基进行处理及未处理两种情况的地震响应结果,为其它工程提供相关参考。     

基于BIM构建航道地形曲面模型的改进方法

针对航道工程存在的离散地形数据或地形数据空值区域导致所创建地形曲面不够光滑、会出现深凹或凸起的问题,提出采用克里金插值法(Kriging)对航道区域离散的地形数据进行直接内插填补,再通过BIM技术构建航道地形曲面模型。结果表明,离散的地形数据经Kriging空间插值生成的地形曲面模型,更贴近实际效果及地形趋势走向,可真实显现航道现状三维地形。研究成果可为测绘单位开展BIM工作提供借鉴。     

含裂纹损伤船体板板条梁的非线性动力响应

研究含裂纹损伤船体板板条梁两端固支,受横向阶跃均布载荷作用下的非线性动力响应问题。考虑横向剪切变形和几何非线性,根据Hamilton原理导出板条梁的非线性动力方程,并应用线弹簧理论将裂纹引入到动力方程中,用有限差分法对方程进行求解。文中讨论了裂纹的存在与否,载荷作用形式,裂纹长度和裂纹位置等因素对船体板板条梁的非线性动力响应的影响。