实用船舶结构疲劳评估方法概要

船舶结构的疲劳评估是船舶力学的主要研究领域之一。本文对常用的船舶结构疲劳评估方法——船级社提出的简化方法、谱分析法、设计波法、断裂力学方法,以及概率S-N曲线和概率断裂力学方法进行了概述。首先分别对每种方法中的关键技术细节进行了较为详细的论述,给出了这些技术细节当前的处理方法及存在的主要问题。最后,对各方法进行了总结和概括,指出了每种方法的优缺点,并给出了每种方法未来的研究重点和发展方向。     

水下运动目标动态谱特征提取与增强的现状与展望

介绍了国内外关于水下运动目标动态谱特征提取与增强的相关函数与功率谱方法、自适应谱线增强方法、小波变换方法、基于神经网络的方法、混沌动力学与分形理论、高阶统计量方法等主要方法及研究成果,分析了各种方法的主要缺陷,指出了在所有方法中用高阶统计量方法提取与增强运动目标动态谱特征是最值得深入研究的课题。     

大数据分析在船舶机舱设备运行数据监测应用研究

机舱设备为船舶运行提供了重要动力,因此必须保证其能够时刻正常运行。为此,针对声学监测、红外监测、温度监测3种方法监测精度不足的问题,设计一种新的船舶机舱设备运行数据监测方法。该方法分为3部分:首先利用振动仪采集机舱设备运行时的振动信号,然后利用基于小波包变换的方法对振动信号进行去噪处理,最后利用EMD方法提取振动信号特征,并进行特征匹配,识别设备运行状态。结果表明:与声学监测、红外监测、温度监测3种方法相比,利用本方法对不同程度、不同设备运行数据进行监测,监测准确性更高,达到98.47%,由此说明本方法监测精度更好,辅助了船舶运行。     

船舶机械液压推进系统控制方法

传统的控制方法在控制船舶机械液压推进系统时,控制效果维持时间很短。针对这一问题,研究一种新的船舶机械液压控制方法,利用液压动力单元、电磁阀箱单元、执行单元、控制单元和应急操作单元建立控制模型,通过选择液压动力源、确定控制方案、确定调速方案、控制工作的实现4步实现控制过程。为了检测该方法的实际工作效果,与传统控制方法进行实验对比,结果表明,给出的方法具有很强的控制能力,控制效果能够长时间维持。     

Research developments in numerical methods of fluid-structure interactions in naval architecture and ocean engineering北大核心CSCD

流固耦合问题较为复杂,通常难以通过理论推导求得,而数值模拟则能提供一种有效的解决方案,并被广泛用于船舶与海洋工程领域。流固耦合数值方法根据其网格离散方式,可以分为贴体网格方法、非贴体网格方法、重叠网格方法和粒子类方法 4类,对这4类方法的特点及研究进展进行概述并总结得出:贴体网格方法和重叠网格方法均能精确捕捉界面的变形和演化,适合高雷诺数流动问题,在考虑结构变形时一般采用贴体网格方法,而考虑复杂几何形状的刚体运动时则常采用重叠网格方法;非贴体网格方法能够避免网格的更新操作,使计算较为简单,目前多用于模拟流动控制、水下柔性仿生航行器的研发以及多体运动干扰等问题;粒子类方法因其固有的拉格朗日属性,在模拟涉及自由液面剧烈变形、砰击、爆炸等强非线性流固耦合问题中发挥着重要作用。不同的流固耦合问题属性决定了不同方法的适用性,如何选取适合的数值方法,同时结合各类方法的优势开发新的计算方法以应对更为复杂的问题,是流固耦合算法开发的重要发展方向。     

内模控制及逆系统算法在船舶运动控制中的仿真研究

针对船舶运动中多变量耦合、非线性、滞后、限幅、绿色控制等控制问题,提出运用基于逆系统方法的内模控制方法。该方法采用逆系统方法原理将船舶的非线性模型变换成伪线性模型,对伪线性模型进行内模控制。同时提出内模控制与其他控制策略相结合例如PID控制相结合的控制方法以期提升内模控制的控制效果。仿真结果表明,内模控制具有良好的控制效果,而且精度高,鲁棒性好,同时参数调节简单方便。     

综合安全评估方法在潜艇全寿期设计中的应用

综合安全评估(FsA)方法是目前世界上获得广泛推广使用的一种船舶安全设计的工程技术方法。结合我国潜艇全寿期中的安全性设计,文章从潜艇设计和建造、潜艇服役和管理、潜艇相关规范的制定等方面说明了在潜艇安全性设计中采用FSA方法的必要性,介绍了FsA方法的特点、原理、评估方法和过程等,倡议将FsA的概念尽快引入到潜艇设计中。最后给出FSA方法在潜艇设计领域的适用范围。     

石油化工码头重大危险源辨识及评价研究

对石油化工码头重大危险源的辨识及评价技术方法进行了系统的总结与阐述,重点介绍了石油化工码头重大危险源界定、评价方法、分级方法、可接受风险水平等4个方面的技术方法,并提出了石油化工码头重大危险源辨识及评价方法。     

基于组合赋权法的船型方案模糊综合评判

为了提高船型方案决策结果的客观性与可靠性,文中分析了主观赋权和客观赋权的优劣,提出r一种新的组合赋权方法。该方法通过专家评分法、层次分析法、信息熵法、变异系数法这四种单一的主客观赋权方法问建立相关系数的概念。该评判方法原理简单、可解释性强,并同时充分利用客观信息,兼顾号家主观偏好,因此,决策方案更加合理、可信、这种综合方法也能推广应用于船舶决策的相关领域。     

多传感器数据融合在船舶特征提取中的应用

给出一种基于多传感器数据融合的船舶特征提取方法。该方法使用激光传感器LD-LRS3100与LMS221,对船舶长度、高度、宽度、速度信息进行测量,然后通过数据关联、数据融合方法进行船舶提取。实验结果表明,使用多个传感器的数据融合方法比单个传感器的提取结果更为准确。     

High-resolution surveys of the biogeochemistry of the New England shelfbreak front during Summer, 2002

We present the observations from a pair of field experiments at the New England shelfbreak front in June and August of 2002, each consisting of 14 cross-frontal surveys using the Lamont Pumping SeaSoar. Measurements of the front's physical, chemical, and bio-optical characteristics were made at high spatial and temporal resolution. The front, based on water-column hydrographic distributions, was found within a few km of the 200 m isobath during both cruises. We present here composite sections, based on averages of individual sections shifted in space to a common frontal location, of the cross-frontal distributions of these properties as a measure of the mean state of the front in both June and August. The observations show the familiar temperature, salinity, and density distributions of the summertime front, dominated by surface thermal heating. Nutrient and bio-optical distributions show the combined effects of water-mass exchange and biological processes. T, S, silicate, and phosphate distributions are suggestive of cross-frontal exchange of slope- and shelf waters, although transport mechanisms and pathways are not apparent. These properties, along with nitrate and optical measures of the suspended particle distributions, show vertical displacements of isopleths as the front is approached: property contours slope upwards toward the front from the shoreward side, and downwards toward the front from the seaward side. Again, actual water-movement pathways are not constrained by these suggestive patterns. Bio-optical distributions show elevated indicators of photosynthetic efficiency both seaward and shoreward of the front, but the front itself is a minimum in biomass. Accumulation of photosynthetic biomass appears to be controlled primarily by nitrate scarcity in waters within and above the pycnocline. At the base of the pycnocline, light limitation appears to be the controlling factor, although the base of the euphotic zone is deeper than the biomass maxima and the base of the pycnocline. Mechanisms explaining this phenomenon are unclear, but tenuous evidence suggests low stratification at the depth of the 1% light level may not allow phytoplankton to optimize for the low-light, high-nutrient conditions at depth. Cross-frontal differences in nutrient and bio-optical parameters, particularly in August, suggest distinct phytoplankton assemblages, and the presence of calcite-forming or nitrogen fixing groups to the community structure, especially in very shallow waters across the front and in pycnocline waters seaward of the front.     

面向复杂装备AR辅助维修的混合跟踪技术研究

装备维修是生产制造、作业运转的基础,特别是在船舶、航空等领域。由于在维修过程中装备结构复杂、维修人员经验技术不足和缺少直观维修手段导致容易导致维修效率低下和操作出错。因此,通过研究基于增强现实的装备维修方案,直观交互地进行维修作业,能够有效地提升维修的质量和效率。由于装备体型较大,结构复杂,给跟踪定位带来了新的困难,针对实际的工程需求,创新性地将主流方法进行结合,提出了多Marker和ORB-SLAM混合跟踪的方法。通过二次调整多Marker定位结果的动态权值,提高局部定位维修的精度和可靠性。分析比较现有的特征点算法,选择ORB-SLAM作为方案,实现全局的定位和导航,对维修过程给以指导,并设计开发装备诱导维修系统,为大型复杂设备地维修提供了通用解决方案。     

多因素数学模型在温州瓯江口浅滩围涂工程研究中的应用

建立了波浪、潮流、盐度、悬沙、底床冲淤等多种因素数学模型,在模型验证的基础上,对瓯江口温州浅滩围涂工程海区的波浪场、潮流场、盐度场、悬沙场、底床冲淤场进行了数值模拟研究,对温州浅滩围涂工程对瓯江泄洪、瓯江南北口分流比、乐清湾养殖业、瓯江口港口航道及状元岙深水区、南口口外滩地的影响进行了分析论证。分析研究结果表明,温州浅滩围涂工程是可行的。     

澜沧江-湄公河航道哈乐滩碍航特性及整治措施

澜沧江-湄公河航道上哈乐滩具有弯、浅、险、窄、急等特点。根据现场调查资料,结合数学模型计算结果,分析了哈乐滩成滩原因及碍航特性。哈乐滩右岸楠罗河山洪冲出的石块及大卵石堆积在溪口形成冲洪积扇,近年来冲积扇发育,进一步侵占河床泄水断面,同时岸线凹凸不平,导致滩险上段水流弯曲,中段坡陡流急,船舶枯水上滩困难。针对哈乐滩滩险成因及碍航特点,提出炸礁和修筑整治建筑物结合的措施,解决滩险碍航问题。     

防波堤及护岸越浪研究综述

近年来防波堤越浪方面的相关研究,分别在越浪影响因素、越浪量计算公式推导论证、越浪数值模拟与越浪量标准4个方面进行归纳总结.已有成果表明:1)越浪影响因素的研究多是集中于常规因素,包括波高周期,堤顶高程,坡肩宽度,护面块体,而对水流、风速、波浪谱以及水的性质等其他因素研究相对较少;2)越浪量计算公式研究中主要集中在影响越...     

How much can public private partnership really do for urban transport in developing countries?

A few cities in some of the larger developing countries in Latin America and Asia have made increasing use of multi-year concessions or franchises, competitively awarded to private companies, for construction and operation of urban transport infrastructure and for provision of public transport services. In view of the strong prospective growth of developing-country cities with large transport needs, and the rise in the emerging economies of potential new sources of private capital, it is important to see how effective PPP has so far been in this area. The experience is analyzed principally by thorough comparative review of what has actually happened for some of the main users to date: Bogotá, Santiago, São Paulo, Seoul, and several cities in both China and India. Despite delays and mistakes that have been made in development of most of the projects, the overall results, already delivered and in prospect, are very positive and urban public transport is benefiting substantially, with significant side effects on poorer people's access to work and to services, air pollution levels and road accident rates. The widest and most important advantage of the PPP arrangements, as compared with more conventional short-term contracting, is found to be the innovations, technical and managerial, developed, and, in particular, the mutual capacity building of the countries' private and public sectors and their more effective interaction. The experience in the six countries covered suggests that other developing-country cities may be best assisted to develop sound urban transport PPPs more rapidly through provision of help on chosen items among 7 elements that have proved particularly crucial but sometimes weak in the projects reviewed: Civic consultation systems, Land-use/Transport strategic planning, Land/property market management, Monitoring systems, Progressive policies, Economic regulation, and Public institutional framework for PPPs.     

具备开通闸条件的通航节制闸建设方案

通航节制闸运行调度原则与常规的船闸工程和水闸工程明显不同,针对其口门宽度、门槛水深、闸门形式、平面布置等关键技术问题,船闸工程和水闸工程规范尚无具体的要求。以邓楼节制闸重建工程为例,对现有的节制闸运行调度原则进行调整以满足开通闸通航的要求,同时通过实施工程补偿措施以满足原节制闸防洪水倒漾、引水灌溉、保护水质的功能。通过理论计算和对比分析等方法得知建设2孔净宽23 m、门槛水深5. 5 m的通航节制闸能够满足船舶安全通航和航道通过能力的要求,并得出"升卧式平面闸门能够适应长期低水头运行、高通航保证率要求特点"的结论。其确定运行规则、建设规模、闸门形式、布置方案的方法对类似项目的建设及船闸标准规范的完善均有借鉴意义。     

BIM技术在航道建设中的作用

航道工程具有施工工期长、施工影响因素多等特点。在航道工程的设计、施工、维护的各个阶段,随着对精细化管理的需求日趋提高,传统的实施方法已不能满足工程的强度与精度要求。从航道工程和BIM的特性入手,探讨了BIM技术在航道工程设计、施工、维护等各阶段的应用。在保证设计合理性的前提下,可通过BIM模型完成设计意图的表达与传递,从而保证航道工程的施工质量,以及后续维护阶段航道整治建筑物安全、稳定地发挥其作用。