惯容器对船舶舱室低频隔振效果的影响研究

本文首先介绍了一种并联式ISD被动隔振系统并建立了该系统的理论公式,发现隔振对象的振幅取决于激励的振幅、频率比、系统的阻尼比以及惯质比。为了研究惯容器对船舶舱室低频隔振的影响,选用了挖泥船监控舱室作为研究对象,研究结果表明,惯容器能够降低共振频率,抑制共振峰,惯质系数越大,系统阻尼比越小,效果越明显。在使用惯容器后,监控舱室的低频隔振效果得到明显的提升,8.5Hz处的加速度共振峰下降了75%,本文的研究成果为惯容器在船海领域的应用提供了参考。     

含惯容器的多层隔振系统动态性能研究

以含有惯容器的多层隔振系统为研究对象,建立了多层隔振系统的动力学模型.研究了惯容器对系统固有频率的影响,分析了惯容器的位置变化对多层隔振系统的影响,推导了多层隔振系统的振动传递率公式.研究结果表明:不管惯容器安装在上层还是下层,都会减小多层隔振系统的固有频率,惯容器对高阶固有频率的影响较大;在上层安装惯容器对系统的固有频率影响较大,会减小相邻固有频率的间隔;当惯容器一端接地一端接中间质量时,相当于增加了中间质量的参振质量;不接地的惯容器会减小隔振系统高频振动传递率的衰减.研究结果有利于惯容器在舰船上的应用.     

水下容器开启过程流场特性仿真研究

水下容器开启过程中,海水快速灌入容器内,对载体的平衡产生较大的影响.采用Mixture多相流计算模型求解气液两相流场,网格更新方法采用域动分层法,对不同开启角度进行数值计算.结果表明:开启角度越小,容器底部压力和容器内部进水量波动越大,且峰值越大,随着开启角度的增大,两者波动范围有所减缓,研究成果可为水下容器总体设计、系统使用流程优化提供理论支撑.     

空间轴对称渗流的阻力系数法研究

基于阻力系数法基本原理和分段原则,针对圆形基坑渗流特点,建立了阻力系数的轴对称局部计算模型。改变透水地基厚度与防渗深度、基坑半径的比值,运用ABAQUS软件计算渗透量,确定流量系数、阻力系数及分配系数,绘制各系数图表,并用算例验证。结果表明,基坑半径越小,出口段阻力系数越大,但进口段阻力系数越小。半径大于地基厚度10倍时,两段的阻力系数分别接近平面渗流的阻力系数。宜直接采用轴对称渗流图表计算圆形基坑渗流,防止低估出口段坡降值而不利于渗流稳定性。     

基于双流体模型的喷管内泡状流数值模拟

基于双流体模型,引入两相间的热量传递方程,采用变步长的Runge-Kutta法,对喷管内泡状流进行了数值模拟.重点分析了入口处气泡半径、两相间速度差异及温度差异对流动的影响.计算结果表明:入口气泡半径越大含气率在喷管内变化越剧烈;两相间速度差异在距入口很小范围内迅速减小,入口气相速度较高时,流场压力略有升高;两相温差变化受对流换热系数影响较大:对流换热系数越大,气相温度趋近于液相温度越迅速,初始温度差异对流场影响也越小.     

水下容器开启过程流场特性仿真研究

水下容器开启过程中,海水快速灌入容器内,对载体的平衡产生较大的影响。采用Mixture多相流计算模型求解气液两相流场,网格更新方法采用域动分层法,对不同开启角度进行数值计算。结果表明:开启角度越小,容器底部压力和容器内部进水量波动越大,且峰值越大,随着开启角度的增大,两者波动范围有所减缓,研究成果可为水下容器总体设计、系统使用流程优化提供理论支撑。     

双挡板桩基透空式结构的透浪系数模型试验

通过波浪物理模型试验,研究桩基透空式结构的影响因子(包括波陡、挡板的相对入水深度、开孔情况),给出了各个因素对透射系数的影响规律。结果表明,挡板的入水深度越大,透射系数越小;波陡越小,透射系数越大;挡板开孔对透射系数影响相对较小,但可有效减小波浪作用力。将试验结果与各家透浪系数的理论计算公式以及规范所给的经验公式进行比较,结果与Wiegel公式计算结果吻合较好,Wiegel公式可为工程设计提供参考。     

陀螺随机漂移引起的惯导系统误差特性分析

为研究陀螺随机漂移作用下的惯导系统误差发散规律,当陀螺随机漂移为白噪声时,基于静基座下的惯导系统误差方程,得到了惯导系统误差的计算方法。基于白噪声的统计特性,理论推导了惯导误差方差的解析解,并分析了各因素对惯导系统误差的影响。基于理论推导公式,对白噪声作用下的惯导系统误差做了仿真计算。结果表明:在陀螺随机漂移作用下,惯导系统误差与航行纬度有关。方差中包含舒拉、傅科、地球三种周期振荡和非周期项。其中的非周期项与陀螺漂移率的方差成线性关系,同时是时间的斜坡函数;经度误差的方差中,三种周期性振荡受非周期项的调制作用,振荡幅值随时间线性增大。     

长航时捷联惯导系统综合校正方法

针对捷联惯导系统长时间工作时导航误差随时间发散的问题,提出一种适用于长航时捷联惯导系统的综合校正算法.首先建立了惯性系下的φ方程,在此基础上推导了陀螺误差引起的惯性系下φ角增量表达式,并通过φ角增量与观测量（位置误差和航向误差）之间的关系,建立起陀螺误差与观测量之间的关系,进而利用不定期获取的参考位置和航向信息计算陀螺漂移并进行修正.理论和实验分析表明,所提出的综合校正方法明显地抑制了捷联惯导误差随时间的发散,可有效提高长航时捷联惯导系统的导航精度,且该方法不受载体运动和纬度变化的影响,具有很强的工程实用价值.     

基于惯容器的机械振动被动控制系统传递特性分析

惯容器作为一种新型的被动控制元件,给机械设备振动的被动控制设计提供了新的思路。将惯容器分别以串联和并联的方式融入隔振与吸振系统之中,获得4种易于工程实施的机械振动被动控制系统。分别建立这4型系统的数学模型,利用Matlab仿真分析其振动传递特性。结果表明:在现有的隔振系统或者吸振系统中并联惯容器并不能取得控制效果的提升;在隔振系统基础上,串联惯容器模块,可在不改变原系统高频隔振效果的基础上,有效提升中、低频,尤其是反共振峰值处的隔振效果;在吸振系统中串联惯容器,可获得2个反共振峰值,且峰值频率可通过参数变化进行调整。     

船用LNG装卸臂旋转接头滚珠数量优化研究

旋转接头用于实现船用LNG装卸臂低温管路系统的旋转动态密封,是船用LNG装卸臂的核心部件.本文基于Abaqus有限元软件对LNG装卸臂旋转接头整体进行静力学承载仿真,分别针对双排滚道滚珠数目146、120、100、80、60进行仿真计算.结果表明上下排滚珠的最大切应力和最大等效应力随滚珠数目的增加先减小后增大,最佳滚珠...     

旋转惯导捷联算法

针对旋转惯导计算原理,分析了转台测角、测速误差对系统精度的影响。为确定其影响程度,将转台测角、测速误差等效为相应量值的陀螺仪漂移。理论计算和仿真结果表明,转台测量误差特别是测速误差对惯导系统造成较大的影响。提出改进的旋转惯导捷联算法,该算法在姿态更新和导航计算后引入转台转角信息而不涉及转速信息,从算法原理上消除了测速误差对系统精度的影响。     

温湿度对海洋气溶胶散射特性的影响分析

根据米散理论,利用蒙特卡洛方法对不同湿度、温度条件下,海洋大气中气溶胶粒子的散射问题进行了详细分析,并分别对两种情况下的传输效果进行了仿真计算,结果表明,在其它外界条件相同的情况下,大气湿度越大,海洋气溶胶粒子半径越大,回波信号幅值越小,信号衰减越快;大气温度越高,回波信号幅值越强,从理论上证明了用激光方法探测大气波导具有一定的可行性。     

高桩码头轴向刚性系数对弯矩的影响

为了研究轴向刚性系数对弯矩的影响,根据不同的轴向刚性系数对应的弯矩不同,引入无量纲支座相对系数α,系统地研究不同荷载分布形式下对应的α对弯矩的影响。通过分析得到：轴向刚性系数主要影响0～1.5边跨范围内的弯矩,悬臂越大影响越小;弯矩与α13、α23存在线性关系;通过线性拟合,找到不同的荷载分布形式下α的变化对弯矩的影响,进而让设计及研究者更加理解轴向刚性系数与弯矩之间的关系。     

循环荷载作用下淤泥质黏土软化试验研究

针对连云港地区淤泥质黏土颗粒细、渗透系数小的特点,研究了循环荷载作用下土体的软化规律,提出该类土体软化指标.通过三轴循环荷载试验,得到累积轴向应变值和轴向应变值随着循环应力幅值比和固结压力的增大而增大;土样中平均孔压比随着循环应力幅值比的增大而增大;循环荷载的周期越大累积轴向应变和平均孔压值越大;在循环荷载作用初期,变形模量的弱化随着循环应力幅值比和循环周数的增大而更加显著.对试验数据进行分析,得出在风暴潮的波浪循环荷载作用下,连云港地区淤泥质黏土的模量和强度折减系数在0.75~0.80之间.     

基于CNS性能的飞行间隔安全评估

为了有效地确定自由飞行下航空器之间的安全间隔,论文研究了基于通信、导航、监视性能的安全飞行问题.通过分别对所需通信性能、所需导航性能和所需监视性能进行分析,结合概率论相关知识建立了航空器之间的碰撞风险模型,并对不同飞行速度和飞行间隔情况下的碰撞风险进行了计算分析.结果表明两机水平间隔越大,碰撞概率越小;两机连线的飞行速度分量越大,所需的最小安全间隔越大.     

内水平阻尼捷联惯导误差仿真研究

捷联惯导系统依靠算法建立导航坐标系,以数学平台取代平台惯导物理实体平台,其系统误差中同样存在三种周期振荡成分.将平台惯导内水平阻尼思想引入捷联惯导,阻尼舒拉周期振荡和傅科周期振荡误差成分,同时推导了内水平阻尼捷联惯导误差传播方程.仿真实验表明,引入内水平阻尼之后,在载体加速度较小的条件下,捷联惯导姿态精度得到明显提高.     

LNG 气瓶传热性能的数值模拟

用有限元分析方法模拟了200 L LNG气瓶容器在稳态导热情况下的整体温度场分布,并对不同充满率下的漏热量进行了计算,漏热量的计算结果与文献中的试验结果一致,说明本研究方法切实可行。根据内容器高径比H／D的不同对气瓶结构进行优化,计算结果表明：在相同充满率下,高径比H／D越大,漏热量越小。     

自由空间光通信系统的激光器发射功率的研究

根据激光在自由空间的传输理论,推导出了接受功率的表达式,进而研究了激光通信距离、激光发散角、大气衰减系数及探测器灵敏度对激光器发射功率的要求,结果表明通信距离越长,激光发散角越大,大气衰减系数越大,探测器灵敏度越小,要实现正常通信,激光器的发射功率要越大.     

船用指北平台式惯导模拟器中轨迹发生器设计

针对船用指北方位平台式惯导模拟器的需要,设计了一种贴合于舰船实际情况的轨迹发生器。根据舰船常见的运动状态给出了轨迹发生器的解析式方程,以及需要输入软件系统的运动参量,并在实验部分对设计的轨迹发生器进行了仿真实验。通过将轨迹发生器生成轨迹以及惯导在轨迹发生器生成的IMU参数下,自主、组合工作模式生成的轨迹进行比较,证明了算法的有效性。本文研究结果可为下一步船用指北平台式惯导模拟器的设计提供软件支持。