海洋平台减振装置设计及振动控制仿真研究

提出一种海洋平台振动控制方案,将减振装置安装于平台相似模型上,根据平台模型结构和受到的激励不同,分别设计了控制垂直和水平振动两种结构形式.为了更有效地控制平台的振动,在不同结构参数下进行了振动控制仿真分析,得出了振动控制效果最好的参数区间.     

利用混合式质量减振装置来控制振动的研究

本文研究混合式质量减振器，该混合式减振器由一调谐质量减振器和一激振机组成。在本混合式质量减振器系统中，主动式质量驱动器用作为激振机，主动式质量驱动器的基础用作为调谐质量。     

船舶航向模糊滑模控制及仿真

为了削弱抖振,结合模糊控制和滑模变结构控制的特点,并按照航向保持和航向改变的控制要求,设计了一种组合式航向控制器.当航向偏差较大时采用基于指数趋近律的滑模控制以缩短操舵时间,反之则采用模糊滑模控制柔化控制信号.仿真结果表明,所设计的模糊滑模控制器无论在响应时间还是在超调量上都优于常规滑模控制器,并对系统的参数摄动和外扰具有强鲁棒性,能满足船舶航向实时控制要求.     

基于模糊神经网络控制的水面无人艇建模与仿真

水面无人艇(USV)的控制是智能控制与船舶控制的一个重要研究方向.由于船舶运动的复杂性,自动航向控制是水面无人艇研究中的一个关键问题,传统控制方法很难取得好的控制效果.本文对模糊逻辑和神经网络智能控制方法及其在船舶航向控制的运用进行了研究.选取滑行艇作为无人艇艇体,采用喷水推进装置,利用模糊神经网络对艇体的航向进行控制,利用Matlab软件对水面无人艇进行建模,对3种海况干扰无人艇的情况进行实时仿真,仿真结果基本令人满意.     

舰载光电跟踪伺服控制系统建模及稳定性研究

光电跟踪伺服控制系统能够有效的克服外界环境对目标跟踪的影响,本文对舰载光电跟踪伺服系统进行整体设计,对系统中的重要元器件进行建模,在模型的基础上进行系统稳定性的分析,最后将PID滑模控制引入到系统的稳定性仿真中。实验结果表明,基于本文所设计的模型在进行目标跟踪中的精度高、稳定性强,能够有效的实现跟踪目标。     

深井抗振仪器减振腔的减振仿真设计

深井抗振仪器工作在井下2000~4500m,工作时须承受聚能弹的爆破冲击,因此有效的抗振设计是实现该仪器在恶劣条件下工作的关键。减振腔是抗振仪器的3个减振环节之一,其动力学模型及其特征参数都比较复杂。在减振腔动力学简化模型的基础上,建立减振腔的4层动力学微分方程组,输入各层的等效虎克系数和等效阻尼,采用MATLAB软件对动力学微分方程组的仿真计算,来准确表达系统的输出响应特性。在清华大学力学实验室对减振腔进行了多组冲击载荷实验,试验结果与仿真输出基本一致,证明模型的建立和特征参数设计的正确性。     

船用起重机吊索张力建模与计算机数值仿真

为得到船用起重机在升降作业过程中的吊索张力变化规律,提升作业的安全性和效率,利用计算机数值仿真,对起重机在升降作业过程的非线性动力学响应进行研究,建立船用起重机操纵激励型动力学模型。该模型将空气摩擦力作为外力干扰,较为符合工程实际。试验结果表明:起重机提升作业对吊索摆幅有放大作用,下降作业对吊索摆幅有抑制作用;单指令操作时,俯仰运动所受张力更大;下降作业的载荷轨迹半径小于提升作业的载荷轨迹半径;回转运动和俯仰运动能减小起重机提升过程中的张力;在下降作业过程中,吊索速度降低会引发张力值突变;吊索张力值的空间分布与吊索长度成反比。     

火箭橇试验减振系统力学仿真研究

文章以火箭橇试验减振系统为研究对象,针对试验减振效果符合预期和减振系统出现异常的工作模式,建立减振系统数值仿真模型,通过数值仿真分析,分析减振失效的原因,提出对系统进行改进设计的建议,并对改进方案进行仿真评估。     

船用离心泵减振改进数值模拟分析研究

根据某型船用离心泵存在的振动较大问题,通过对设备振动测试数据的分析,针对离心泵所具有的特点,并结合工程实践,提出了造成设备振动偏大的可能原因.基于CFD性能预报的现代设计方法,对该泵进行了降低振动的改型设计.其改进方案的CFD性能预报结果表明,泵内流动的不稳定性得到了明显改善.     

双筒减震器数学模型的建立与仿真测试

以双筒减震器为研究对象,建立了其在压缩和复原两个行程中所产生的阻尼力的参数化模型,用虚拟仪器技术LabVIEW对其在正弦激励作用下的外特性和阻尼特性曲线仿真,通过改变模型中的相关参数,分析了影响减震器特性的主要因素．搭建了减震器的液压测试平台,利用LabVIEW的DAQ采集卡采集减震器在工作过程中所受到的力与所产生相应的位移信号,经过适当的处理,得出了实际的外特性曲线,并将实验结果与仿真结果进行对比,发现两者能够较好地吻合,验证了该方法的可行性．     

82000t散货船船体结构振动控制

在82 000 t散货船的设计建造过程中,根据船舶机构减振设计的方法,首先,从设计阶段对主机和螺旋桨激励特性进行分析,确定采取一系列相应有效措施降低激励程度;然后,对船体总体振动特性进行分析,以避免出现总体共振。在详细结构设计过程中,应用结构有限元分析局部结构振动特性,设计上力求通过保持一定频率储备来避免出现有害振动。实船试航结果证明该设计过程不仅很好地处理了振动问题,而且测量结果也完全满足技术规格书要求的GB/T7452-2007对商船振动舒适性的要求。     

基于柔性杆理论的脐带缆涡激振动数值模拟系统

针对目前海洋脐带缆分析软件缺乏的状况,本文基于MATLAB开发了脐带缆涡激振动数值模拟系统UCVIV-1.0.由于脐带缆的大变形和大转角会产生显著的几何非线性,脐带缆的静态平衡位形和整体力学响应计算采用了细长柔性杆模型,采用尾流振子模型模拟海流作用下的涡激力.该系统界面清晰友好,操作简单,适用于悬链线型脐带缆.选取了一组脐带缆参数,使用该系统进行了静力计算以及涡激振动计算;并将静力结果与采用国外商业软件OrcaFlex计算的结果进行了比对,发现结果吻合程度较高,在一定程度上验证了系统的可行性和准确性.本系统有望为脐带缆设计软件的开发提供借鉴.     

SSCV Ⅱ半潜式起重海洋平台流场数值模拟

以Raffles SSCV Ⅱ半潜式起重平台为研究对象,应用数值方法,对两个不同水线面外形方案的风载进行了预报,通过对风洞模型风载试验结果的验证可知,数值计算结果可信,并进一步应用该数值方法对2个方案的绕流场进行了分析,研究了Raffles SSCV Ⅱ半潜式起重海洋平台立柱外形差异对绕流场及风载产生的影响.所建立的数值方法可为海洋平台风载预报提供新的手段,关于海洋平台立柱外形对风载影响的分析结果可为相关海洋平台设计提供参考.     

电液伺服调节器在船舶起货机上的应用及仿真研究

随着海洋航运和物流行业的蓬勃发展,大功率、高强度起货机被广泛应用于大型运输船舶上。通常,船舶起货机包括电动起货机和液压起货机两类,在货物装卸和吊运等领域中发挥着不可替代的作用。本文主要针对液压式船舶起货机的控制问题,充分利用电液伺服调节器和逻辑控制电路,设计了一种新型的船舶液压起货机控制系统,并对该系统的控制原理和工作流程进行了仿真分析。     

基于Zig-Zag模型夹层板振动与声传输特性数值模拟研究

基于Zig-Zag变形假定和板Mindlin一阶剪切理论,建立了复合材料夹层板有限元动力单元模型,分别对上、下面板和芯体建立了三个独立坐标系,考虑各部分转角变量独立,为具有厚夹芯和软夹芯的复合材料夹层板的动力分析提供了一种更为准确的有限元模型.采用有限元/边界元方法,建立了嵌在无限大障板上夹层板声传输的计算模型.通过推导的模型编制计算机程序,针对典型结构研究分析了芯板材料参数和厚度的变化对结构的动力特性的影响,并研究分析了在平面声波入射和混响声场入射情况下夹层板芯层材料参数、芯层厚度的变化对传声损失的影响.数值计算结果揭示了夹层板的动力特性和传声特性,对改善夹层板的力学和声学特性提供依据,对夹层板的设计有一定的指导意义.     

基于OpenGL的全回转起重船运动可视化仿真

起重船作业的安全可靠性是海洋工程项目实施预定目的所面临的首要问题。用三维图形开发软件(3DMAX)制作起重船三维模型,在Visual C 中利用一定的图形算法将模型读入OpenGL场景,通过获得输入的作业任务控制量后,进而通过求解浮态、稳性方程得到起重船作业状态量,在OpenGL场景中仿真全回转起重船的作业状态。最后给出了仿真效果视图。     

LNG船液舱晃荡数值模拟

为了研究船的液舱晃荡问题,基于CFD软件Fluent,计算、分析了LNG实船液舱内液体的三维晃荡特性.首先通过与试验数据的比较,验证了三维数值模型的正确性,分析了网格等要素对监测壁面压力的影响.其次通过数值模拟,分析了舱长变化对液体晃荡的影响,说明了三维研究的必要性.最后对LNG船的液舱晃荡进行了三维数值模拟.结果表明,数值计算模型可行,能准确揭示晃荡中的各种现象.     

小型AUV动力定位建模与控制仿真

伴随着水下潜航器的进一步深入研究,AUV产品正朝着小型化、民用化的方向不断发展。以小型AUV为研究对象的水动力性能分析、路径规划、水下通信等问题成为AUV产品设计的核心所在。本文基于ITTC双参数波浪谱及漂移力计算公式,在Matlab中建立不规则波浪仿真模型,对AUV运动规律进行预测。搭建动力定位控制系统Simulink模型,基于粒子群算法优化PID控制器参数,对AUV进行定位控制研究。成功模拟小型AUV的工作水环境并搭建动力定位仿真台架,实现AUV的定位控制,为AUV水动力性能试验及动力定位系统的软硬件设计创造了条件,为小型AUV产品的设计实现奠定基础。     

基于BEM的通海阀流噪声与流激振动噪声数值模拟对比研究

通海阀在船舶海水系统中应用广泛,高压差条件下通海阀振动噪声问题突出。在大压差工况下,对某船海水系统通海阀内部流动进行分析。考虑海水对管道振动的影响,计算通海阀的结构"湿模态"。基于流场和模态数值计算结果,采用声学边界元法对该通海阀流噪声和流激振动噪声分别进行数值计算。将流激振动辐射噪声数值计算结果与流噪声数值计算结果对比,结果表明通海阀结构振动产生的辐射噪声较流噪声小100 d B以上,即流激振动噪声完全湮没在流噪声中,对该系统通海阀噪声进行治理时应该优先考虑流噪声。