柴油机船舶推进装置的建模和实时仿真

本文根据准稳态的概念建立了适用于实时仿真的二冲程柴油机船舶推进装置的多阶一性模型。在充分多的试验数据的基础上，结合工作原理建立了各子系统及整个装置的动态模型，这种模型既能反映柴油机内部各参数，精度较高，计算工作量也比较适中。文中提出了一些经验公式，使模拟得以有效地简化。最后，作为实例给出了３５０００吨油船推进装置的实时仿直     

船舶推进装置实时仿真系统的研究

船舶推进装置实时仿真系统由３８６－ＤＸ／４０计算机及接口、气电转换和变频电机等组成，开发的仿真软件采用离散相似法，并面向结构图，程序中采用高级语言与汇编语言相结合，浮点与定点相结合的算法，具有灵活高速的特点，根据准稳态的概念建立了增压柴油机及船、桨并考虑海况条件的多阶非线性数学模型。该实时仿真系统已用于推进装置监控系统的调试，它是仿真训练器的关键技术。     

四冲程船用柴油机的建模和实时仿真

根据准稳态的概念，在充分多的试验数据的基础上，结合工作原理建立了适用于实时仿真的四冲程船用柴油机推进装置的多阶非线性动态模型。这种模型能反映柴油机内部各参数，精度较高，计算工作量适中。     

主推进系统陆上模拟联调装置设计与实现

从国内外船舶推进装置的数字仿真研究现状出发,设计了一套用于船舶主推进装置监控系统陆上调试的半实物、半模拟实时仿真系统(简称陆上模拟联调装置)。即以计算机实时仿真代替实际的主推进装置,设置它的所有接口与实船相同,作为监控系统的被控对象,用这套模拟装置对监控系统进行设计验证和功能调试,以及验证主推进装置与监控系统之间的接口关系。陆上模拟联调装置最终成功地完成了上海船舶运输科学研究所承接的某船主推进装置监控系统的出厂调试。     

船舶柴油机-调距桨控制系统的设计及仿真研究

推进系统是船舶的动力来源,决定了船舶的动力特性,随着海洋运输行业的迅猛发展,对船舶推进技术的要求也变得越来越高。为了提升船舶的动力特性,适应复杂的航行环境和货物负载,柴油机-可调螺距螺旋桨推进装置被成功研发出来,并获得了较大的装机量。柴油机-可调螺距螺旋桨推进装置可以根据船舶的负载、速度、载荷等工况调节螺旋桨的螺距角,改善推进作用力、推进效率和机动性,具有重要的市场应用价值。本文介绍了柴油机-可调螺距螺旋桨推进装置的结构与数学模型,设计了柴油机-可调螺距螺旋桨推进装置的控制系统,并采用AMESim软件对该控制系统进行仿真试验。     

大型低速二冲程船用柴油机建模及仿真

以6S60MC船用柴油机为仿真对象,融合传统柴油机的准稳态模型和容积法模型建模优点,详细介绍了大型低速二冲程船用柴油机动态过程实时仿真的平均值模型及建模方法.仿真结果表明,该模型具有较好的准确性和动态特性,可用于柴油机优化控制算法的设计、分析及仿真.     

船舶柴油机转速的线性自抗扰控制

船舶柴油机推进系统包含非线性、时变参数以及柴油机-推进轴系-螺旋桨之间的强耦合作用,难以建立精确的数学模型,且易受到螺旋桨负载扰动的影响,不利于船舶柴油机转速的实时准确控制。针对此问题,将线性自抗扰控制（Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC）技术应用于船舶柴油机的转速控制系统。首先,基于平均值建模方法建立了某大型低速二冲程船舶柴油机的模型,并分析了转速控制中的不确定因素;然后,针对柴油机的转速控制问题设计了二阶LADRC控制器;最后,以船舶柴油机平均值模型为载体对LADRC的控制性能进行仿真测试,并与经过遗传算法优化的PI控制器进行对比。仿真结果表明,在负载扰动及模型参数改变的情况下LADRC表现出良好的控制性能,并且比PI控制具有更优的扰动抑制能力和鲁棒性。     

基于零维模型的船用共轨增压柴油机硬件在环仿真模型研究

船用共轨增压柴油机硬件在环仿真模型,要兼顾模型准确度和实时性。平均值模型实时性好,但准确度不高,准维模型准确度高,但不满足实时性要求。本文针对16缸船用共轨增压柴油机,建立基于缸内过程热力学计算的零维实时仿真模型。通过实时仿真试验验证了模型功能、精度和实时性,满足硬件在环仿真要求。     

舰船主柴油机双机并车控制仿真技术的研究

从对舰船主柴油机调速的工作原理分析入手,介绍现在常用的3种舰船主柴油机双机并车运行控制技术的原理和特点,然后,利用现在比较流行的仿真应用软件Matlab,建立主柴油机、调速系统和推进装置的仿真模型,并对功率反馈调速器进行仿真试验研究,阐明计算机仿真技术在舰船主柴油机双机并车控制技术研究中的作用。     

舰船柴油机的模块化建模与仿真

在柴燃联合动力装置半物理仿真平台的研究中，要求建立的柴油机模型能够较准确地反映瞬态过程中各主要参数的变化，满足进行实时仿真对模型的要求，同时具有通用性，以提高仿真模型的重复利用率。使用容积法建立涡轮增压柴油机模型，可以避免准稳态法中流量和压力关系的迭代计算，同时对计算量的要求又在合理的范围内。在大型系统仿真软件Easy5的支持下，采用了模块化的建模和仿真方法，利用已建立的舰船柴油机的模块库，可以连接组合模块建立各种配置的舰船柴油机模型。作为应用实例，建立了相继增压柴油机模型，并进行动态仿真。     

Interaction of two-dimensional impulsively started airfoils

Continuous vortieity panels were used to model general unsteady inviscid, incompressible, two-dimensional flows. The geometry of the airfoil was approximated by series of short straight segments having endpoints that lie on the actual surface. A piecewise linear, continuous distribution of vorticity over the airfoil surface was used to generate disturbance flow. The no-penetration condition was imposed at the midpoint of each segment and at discrete times. The wake was simulated by a system of point vortices, which moved at local fluid velocity. At each time step, a new wake panel with uniform vortieity distribution was attached to the trailing edge, and the condition of constant circulation around the airfoil and wake was imposed. A new expression for Kutta condition was developed to study the interference effect between two impulsively started NACA0012 airfoils. The tandem arrangement was found to he the most effective to enhance the lift of the rear airfoil. The interference effect between tidal turbine blades was shown clearly.     

小波变换在紫外光信号降噪处理中的应用

介绍小波变换的基本理论并且利用db8小波对紫外光信号进行小波阈值降噪处理。通过数值模拟对软阈值法和硬阈值法进行了比较。实验结果表明软阈值小波降噪法有着更好的性能,能够有效地抑制信号中的噪声,信噪比提高到了8.5192dB。     

Application of CFD simulation to the design of sails

A finite-volume method was applied to a simulation of the flow about the sail system of IACC sailing boats. The interface boundary technique was employed to generate a proper grid system for the two-sails system, which is composed of head and main sails. The turbulence model was carefully chosen by numerical test, and the most reliable simulation method was completed and used to design the sails. The suitability of the method is demonstrated by some examples of design applications. Received for publication on March 14, 2000; accepted on March 16, 2000     

H面波导到微带过渡结构设计

讨论了一种H面磁耦合波导-微带过渡结构,该结构从波导短边平行于H面插入耦合探针。设计使用Ansoft公司的三维电磁仿真软件HFSS对影响指标的耦合探针插入深度、探针宽度等参数进行优化。按照参数优化最终结果加工一对背靠背样件,测试得到：在30GHz-36GHz频率范围内,插损优于1．5dB,回波损耗大于16dB。实验证明该过渡结构具有结构简单,插损小,频带宽,便于加工等优点。     

潜艇结构振动声辐射数值计算

采用有限元／边界元法对潜艇水下辐射噪声特性进行了研究。依据潜艇各种真实的结构尺寸和设备参数，利用有限元软件ANSYS建立了接近于真实潜艇的有限元模型，并利用该模型来计算潜艇在水下低速航行时200Hz以下频率段的辐射噪声。首先计算了潜艇在电机激励时非耐压壳体表面节点的位移，然后将计算所得的位移结果转换成节点速度导入SYSNOISE边界元模型，以作为边界元计算时的边界条件来研究潜艇的辐射噪声，最后将计算结果与实际测量结果进行了对比，结果显示，在63Hz以下的准确性较高，而在63—200Hz频率段的误差则较大。     

巨型总段吊装中的有限元方法应用

介绍万m3级耙吸挖泥船总段吊装中的有限元方法应用。该挖泥船将机舱区域至艉部合成一个巨型总段建造,设备搭载后总重2300余t。为确保该总段的吊装安全,应用有限元方法分析整体吊装时的结构响应,为总段吊装及排装方案的制定提供理论依据,保证吊装工作的顺利完成。     

On the use of the autocorrelation function to identify the damage in the side shell of a ship''s hull

When structural damage occurs, the dynamic characteristics of the structure changes correspondingly. This can be used to detect damage occurrence. In this paper, an autocorrelation function was utilized to identify damage in the side shell of ship structures using a combination of experimental and numerical studies. A stiffened plate was used to model the side shell of a ship structure. The damage was simulated by a cut in the longitudinal near the transverse member. The cut was made using a hacksaw. An experimental study using modal testing methods was carried out to measure the random response time history of the undamaged and damaged stiffened plate model. The random response time history was used to obtain its autocorrelation function and its random decrement signature. The autocorrelation function was then compared with the random decrement signature. Finite element models were developed for the stiffened plate, in the undamaged and damaged conditions. The random responses of the model were used to obtain the autocorrelation functions. The autocorrelation functions obtained numerically were compared to the ones obtained experimentally. The results indicate that the autocorrelation functions can be used to identify the occurrence of damage in the stiffened plate model.     

舰船顶层设计中的耐波性预报模型研究

通过改变母船的船长和剖面参数来改变船型,得到系列样本船型,应用基于切片法理论的舰船耐波性计算程序对母船及样本船型进行计算,将所得计算结果进行多元回归分析,得到船舶耐波性预报数学模型.分别用耐波性计算程序和回归模型对例船进行计算,结果证明该预报模型具有较高的精度.     

层次模糊评价法在码头前沿回旋水域方案比选中的运用

为解决码头前沿回旋水域方案比选的不确定性问题,将模糊层次分析法运用到对回旋水域方案比选评价中,采用层次分析法确定回旋水域方案各评价指标的权重,建立回旋水域方案比选的模糊综合评价模型,最终给出各方案的优劣顺序.以广东珠海LNG项目一期工程船舶靠离泊操纵回旋水域为例进行分析验证,其结果较为满意.     

基桩沉桩过程桩身应力控制标准分析与应用

通过对上千根基桩沉桩过程桩身应力的的统计,找出桩身应力的极值分布,总结出一套适合于预应力混凝土桩和钢管桩的沉桩过程桩身应力控制标准。根据该标准,监控沉桩过程桩身应力值,调整沉桩指令,有利于提高沉桩效率,保证桩身质量。研究成果是对现有规范和的丰富并对工程应用有指导作用。