Analysis of motion in longitudinal plane of negative buoyancy vehicle flying fish II

This article describes an experimental prototype flying fish II and builds a dynamic model that is a novel type of autonomous underwater vehicle (AUV) under the condition of negative buoyancy vehicle (NBV) without large buoyancy mechanism. Compared with the AUV Remus100, the flying fish II can cruise with double speeds within the same range and dimensions. The static stability and motion modes of flying fish II in the longitudinal plane are analyzed through the linear system theory. The flying fish II has static stability in the longitudinal plane and the motion mode is related to metacentric height.     

30m级内河双体浮油回收船船型优化及快速性试验研究

30m级内河双体浮油回收船为我国内河首艘专业浮油回收船,要求该船当辖区内出现重大溢油事故时能够快速到达指定地点,并有效承担溢油清除任务。本文简要介绍该船在研发设计中,针对该船既要满足25km/h（13.5kn）的应急响应航速,又要在溢油清除作业1～4 kn低速时保持稳定,同时具备良好的操纵性能,在船舶快速性方面所做的试验研究工作。在研发设计中,针对该船设计方案选用单体或双体船型、尾部线型优化、带导管全回转舵桨和不带导管全回转舵桨等不同船型方案所进行的船模试验和分析研究,也对目前国内外较先进的收油机做一简单介绍。     

超大航深涡轮发动机系统的闭环控制

开式循环涡轮发动机系统由于其高工作性能、便于实现而在高速自主式水下航行器中得到广泛应用,但是该系统在大排气压强、低速运行时呈现出不稳定特性,使得控制系统的设计变得困难。为此建立了超大航深涡轮发动机系统的闭环控制数学模型,充分利用系统执行结构以及燃烧室压强的小惯性特征,以针对推进剂秒耗量进行控制律的设计取代通常的针对变量燃料泵排量的控制律设计。仿真结果表明闭环控制系统响应无超调,上升时间小于8S,控制品质良好,控制算法简单,主要参数可变动幅度为30％,鲁棒性强,控制系统整定容易,便于工程应用。     

Research on Dynamic Response Characteristics of 6MW Spar-Type Floating Offshore Wind Turbine

A 6 MW spar-type floating offshore wind turbine(FOWT) model is put forward and a fully coupled aero-hydro-servo-elastic time domain model is established in the fatigue,aerodynamics,structures and turbulence(FAST) code.Influence rules of wind load and wave load on the characteristics of 6 MW spar-type FOWT are investigated.Firstly,validation of the model is carried out and a satisfactory result is obtained.The maximal deviations of rotor thrust and power between simulation results and reference values are 4.54% and-2.74%,respectively.Then the characteristics,including rotor thrust,rotor power,out-of-plane blade deflection,tower base fore-aft bending moment,and mooring line tension,are researched.The results illustrate that the mean value of dynamic response characteristics is mainly controlled by the wind-induced action.For characteristics of tower base fore-aft bending moment and platform pitch motion,the oscillation is dominated by the wave-induced action during all conditions considered.For characteristics of out-of-plane blade tip deflection and mooring line tension,the oscillation is commanded by combination effect of wave and wind loads when the wind speed is lower than the rated wind speed(hereinafter referred to as below rated wind speed) and is controlled by the wave-induced action when the wind speed is higher than the rated wind speed(hereinafter referred to as above rated wind speed).As to the rotor thrust and power,the oscillation is dominated by the wind induced action at below rated wind speed and by the combination action of wind and wave loads at above rated wind speed.The results should be useful to the detailed design and model basin test of the 6 MW spar-type FOWT.     

H_∞ Autopilot Design for Autonomous Underwater Vehicles

The design approach of H∞ autopilot for autonomous underwater vehicles (AUVs) is proposed. Comprised by the three sub-controllers,i.e. speed,heading and depth controllers,the designed autopilot has advantage over existing H∞ control of AUVs. The overshoot in speed,heading and depth control systems under step commands is restricted by refining the weighting function for robust stability. The dynamic performance of heading and depth control systems is improved by feeding back yaw rate and pitch angle,respecti...     

转塔式FPSO单点系泊系统受力计算方法

依据国家有关标准及相关规范,计算了影响FPSO单点系泊系统的风作用力、流作用力和波浪作用力,分析了系泊系统各锚链的受力情况;建立了锚链受力计算模型,将动态锚链受力问题通过静态的计算方法予以核算,为转塔式FPSO单点系泊系统提供了一种简单有效的核算方法。以"南海开拓"号FPSO为例进行验算,计算结果与实际情况基本相符。     

大水位差码头新型电磁系泊装置

分析现有系泊系统的不足,讨论了电磁技术在码头系泊系统中应用的可行性,并借鉴国内外电磁技术在水运事业中应用的优点,提出了一种新的码头电磁系泊装置.详细介绍电磁系泊装置的基本构成和工作原理,并以新型电磁系泊装置在浮式系靠泊结构中的应用为例,重点进行了系缆力的验算.结果表明:电磁系泊装置具有结构简单、容易制作、操作方便等特点...     

大水位差码头新型电磁系泊装置

分析现有系泊系统的不足,讨论了电磁技术在码头系泊系统中应用的可行性,并借鉴国内外电磁技术在水运事业中应用的优点,提出了一种新的码头电磁系泊装置。详细介绍电磁系泊装置的基本构成和工作原理,并以新型电磁系泊装置在浮式系靠泊结构中的应用为例,重点进行了系缆力的验算。结果表明:电磁系泊装置具有结构简单、容易制作、操作方便等特点,能够提高系靠泊效率、改善码头结构受力。     

潜水器水动力系数计算方法研究

为了保证潜水器具有良好的操纵性能,构建操纵运动方程的水动力系数必须具有相当的准确性.文中以某长航程潜水器为研究对象求解其水动力系数,分别采用了近似公式估算、基于势流理论的面元法和提出的应用FLUENT模拟循环水槽试验3种方法.通过计算结果与模型循环水槽操纵性能试验结果的对比分析,总结了上述三种计算方法的适用范围和效果评价.     

码头系泊船舶缆绳线力的混沌解法

码头系泊船舶缆绳张力的理论计算对于缆绳的选取、系泊设备的设计、系泊方式、缆绳预紧力的确定,以及船级社规范的制订都有着重要的指导意义。文中对小波浪水域码头系泊船舶缆绳张力的计算建立了数学模型,引入混沌优化的方法对非线性系泊方程组进行了求解,其结果与实验结果对比有较好的一致性。     

基于ASAE深度学习预测海洋气象对船舶航速的影响

为了有效地预测海洋气象对船舶航速的影响, 在稀疏自编码(SAE) 网络模型的基础上提出交替稀疏自编码(ASAE) 网络模型; 构建了海洋气象对船舶航速影响的预测框架, 利用关联规则方法对航行数据进行特征选择, 挖掘了船速影响因素及其隐含关系; 整合了中国远洋海运集团有限公司提供的船舶航行数据以及美国国家海洋和大气管理局提供的气象数据, 用训练样本对ASAE网络模型进行训练, 用测试样本对ASAE网络模型进行验证, 并与支持向量回归(SVR) 模型、反向传播神经网络(BPNN) 模型、深度信念网络(DBN) 模型及SAE网络模型的预测结果进行了对比。研究结果表明: ASAE网络模型的训练时间和海洋气象对船舶航速影响预测值的均方根误差分别为8.2s和0.287 3kn, 与SVR模型、BPNN模型、DBN模型及SAE网络模型相比, 训练时间分别缩短了1 683.1、66.9、2.0、1.5s, 预测准确度分别提高了0.045 5、0.296 9、0.153 4、0.178 6kn; ASAE网络模型的预测结果更符合实际海况, 可动态掌握海洋气象对船舶航速的影响; 通过预测的航速影响值来推算实际航速可为气象导航优化船舶运输过程起到辅助作用, 在进行航线规划、航速推荐等航行优化策略时能准确考虑海洋气象所产生的复杂影响, 从而改善船舶运营能效指标, 实现节能、低碳、绿色航行的宗旨。      

基于碰撞危险度模型的AUV三维避障研究

自治式水下机器人(AUV)在复杂海洋环境航行时要求能够及时躲避障碍物.文中建立了基于前视声呐的环境模型,将未知障碍物信息转化到环境中,并对未知障碍物进行属性判断.将水面船舶的碰撞危险度概念应用到AUV的水下环境避障中,建立新的水下三维碰撞危险度模型,仿真实验证明此方法可以使AUV 在多水下运动障碍物的不确定环境中得到较好的局部避碰效果.     

车辆运动稳定性试验台试验及其结果分析

系统介绍了ＳＹ９７８０４试验车在滚动振动试验台所进行的运动稳定性性能试验，即蛇行换稳试验，讨论其试验方法，根据试验结果，处理得到了车辆运动稳定性极限环图，并讨论其稳性安问题。结果表明，在有线路不平顺扰动时，车辆蛇行失临界速度比无扰动情况低，说明有线路不平顺扰动的稳定性试验更为重要。试验还发现该车在经过一段蛇行失稳区之后，车辆后而非常稳定的现象。最后对各部件的极限环幅值、相位和蛇行周期运行频率进行了     

渠江金盘子船闸输水系统水力学原型观测研究

为了研究高水头船闸原型与模型试验的差异,更好的积累高水头船闸原型运行经验,对渠江金盘子船闸输水系统进行了水力学原型观测.结果表明:该船闸进出口、闸室内流态较好;闸室内船舶系缆力满足规范要求;闸室充、泄水的流量系数较模型增大12％～ 16％,与国内、外船闸输水系统研究基本一致;由于泄水阀门开启速度远大于设计和模型试验研究...     

Analysis on Deepwater Mooring System of Sandglass-Type FDPSO

In order to solve the performance limitations of traditional ship-type and cylindrical FDPSO(floating drilling production, storage and offloading unit), we present a new FDPSO with a sandglass-type floating body.Based on the hydrodynamic performance of the newly developed floating model, a suitable analysis method for its deepwater mooring system has been proposed. Furthermore, by studying the effects of different mooring parameters on the motion performance of FDPSO, we achieve some useful conclusions and principles to design the mooring scheme in deep sea which has been validated to satisfy the Det Norshke Veritas(DNV) requirements.The study of this paper is expected to provide a reasonable and feasible reference and design solution for the deep sea positions of the new sandglass-type FDPSO.     

物联网系泊船舶运动监测系统方案设计

研究了港口码头系泊船舶运动监测系统的方案设计问题,提出一种基于物联网技术的系泊船舶运动监测系统设计的方案,阐述了系统构成和监测软件的设计思想.数据感知层采用射频识别和传感器两大核心技术实现数据采集,网络层采用无线局域网技术传输监测数据和控制命令,应用层采用串口通信技术接收和发送数据.模型试验表明了系统方案和采用技术的有效性和可行性.     

高铁钢轨预打磨效果及轨面不平顺分析

高铁的高平顺性要求在线路开通前要进行钢轨预打磨,以沪宁城际高铁为样本,通过分析钢轨打磨前状态,发现新轨上道后存在光带不在轨顶中部,甚至有两点接触等问题,借鉴欧洲铁路在研究轮轨噪声时制定的轨面粗糙度水平标准和钢轨打磨、铣磨作业标准,利用1/3倍频和各波长范围的幅值统计,对钢轨预打磨后轨面不平顺状态进行评价,结果表明钢轨预打磨能够有效改善了轨面的不平顺状态。     

基于有限元的25000吨成品油船船体拖带及系泊支撑结构强度分析

依据25000吨成品油船的系泊设备布置,选取首部、中部和尾部的几个典型结构进行了拖带和系泊支撑结构的有限元结构强度计算及分析,确保结构满足中国船级社规范的相关强度要求。     

浅谈菲律宾马尼拉港“一字锚”的抛锚方法及体会

一字锚泊的优点是船舶的回旋范围小,适用于狭窄水域、江河、河口港内锚泊;缺点是容易发生锚链绞缠.文章结合笔者在菲律宾马尼拉港的抛锚实践,总结了“一字锚”泊抛锚、防止锚链绞缠的方法和注意事项,对船舶安全锚泊具有一定的参考意义     

采用PLL的电机速度控制系统

介绍了在采用通用变频器的交流调速系统中应用锁上技术的理论和方法，调速系统的结构及各部件的组成，并用实验证明了系统具有较高的控制精度。在得出系统数学模型的基础上，对系统的稳定性进行了分析，并讨论了各参数对系统稳定性的影响以及系统的调速范围。