复合材料在海洋船舶中的应用

首先给出了复合材料的定义,然后分析了船用复合材料的优势,最后阐述了复合材料在海洋船舶中的应用,并探讨我国船用复合材料发展存在的问题及发展趋势。     

美国海军复合材料修复技术

复合材料上舰应用的关键之一是能够对复合材料结构进行有效、快速地修复,避免由于材料结构受到损伤而对装备性能造成无法恢复的影响。本文研究了美国海军复合材料的修复技术和修复方法,介绍了美国海军提出的复合材料结构损伤分级概念,总结了渗湿对复合材料性能的影响,梳理了复合材料修复补丁设计,最后对美国海军水面舰艇复合材料推进轴套的具体修复方法进行了介绍。     

美国海军复合材料修复技术

复合材料上舰应用的关键之一是能够对复合材料结构进行有效、快速地修复,避免由于材料结构受到损伤而对装备性能造成无法恢复的影响.本文研究了美国海军复合材料的修复技术和修复方法,介绍了美国海军提出的复合材料结构损伤分级概念,总结了渗湿对复合材料性能的影响,梳理了复合材料修复补丁设计,最后对美国海军水面舰艇复合材料推进轴套的具体修复方法进行了介绍.     

复合材料基座在船舶设备振动传递控制中的应用

船舶设备振动传递的控制一直是船舶设计中的关键问题。随着复合材料研究的不断深入,复合材料减振基座的研究逐渐兴起。本文在介绍传统隔振系统的基础上,总结了复合材料基座的研究现状,并通过具体算例对复合材料基座的减振效果进行计算分析。最后归纳了复合材料基座现有研究的不足以期为后续的相关研究提供思路。     

船舶有限元网格自动生成技术研究

在进行船舶有限元分析时,先在CAD软件中进行船舶模型设计,然后再将该模型导入到CAE软件中进行有限元分析求解是一种非常实用的方法.但这一方法需要将CAD模型转换为CAE有限元网格模型,它包括网格的自动划分、网格修补和网格细化.本文根据船舶有限元分析的特点,介绍了网格自动划分的主要算法,提出了一种改进的铺设算法以实现船舶有限元网格的自动生成.并分别讨论了网格修补和网格细化自动实现的思路.     

声强可视化在船舶振动特性分析中的应用

在船舶日常运行中,受到海风、海浪和动力系统电机转动等因素的影响,船舶会产生较大幅度的振动。船舶结构的振动有可能导致结构失效,使船载精密仪器的精度下降,产生振动辐射噪声。在现代舰船的结构设计中,为了提高其抗海浪冲击性能和航行稳定性,必须要进行船舶的振动特性分析。船舶结构的声振特性对于研究船体结构的噪声源、振动耗散机理等问题有重要的作用,本文基于声强可视化技术,对船舶结构的声振特性进行了系统研究,并结合有限元分析技术对船舶钣金结构件的振动特性进行仿真模拟。研究表明,声强可视化技术可以有效提高船舶振动特性分析的效率,对改善船舶的结构设计有重要的辅助作用。     

船舶复合材料应用现状及发展趋势

复合材料因其显著的性能特点,在船舶领域具有广阔的应用空间,随着建造工艺的进步和材料性能的提升,船舶复合材料应用范围和比重逐步增大.研究船舶复合材料的结构属性、建造工艺和应用优势,梳理国内外船舶复合材料应用现状,分析船舶复合材料应用发展方向,研判船舶复合材料发展趋势,为我国船舶复合材料的发展提供参考方向.     

船舶复合材料应用现状及发展趋势

  目的  在传统船用碳纤维复合材料层合板层间添加热塑性相材料能有效提升船用复合材料的抗冲击性能,为探究其冲击损伤特性,开展实验研究。  方法  使用光学显微镜观察层合板的热塑性/热固性界面,分析两相材料的结合方式;对不同结构的复合材料层合板进行低、中、高3种不同能量的低速冲击;通过超声C扫描与电子显微镜,对各试件的损伤形貌进行观测,以研究各试件的冲击响应及损伤机理。  结果  结果显示,相较于碳纤维层合板,含热塑性相的船用复合材料层合板具有更好的损伤阻抗;内部嵌膜层合板试件在冲击能量为8和12 J的冲击下,内部分层损伤分别减少了19%和39%,且受到12 J冲击后,内部结构损伤较小,完整性较好。  结论  将PEI热塑性膜嵌于内部能提升层合板的韧性,显著减少内部分层损伤,明显提升内部嵌膜层合板的抗冲击性能。     

计算机通讯技术在船舶上的应用

运用计算机通讯技术，设计制作了机舱应急车钟，对老式应急车钟多线传输的复杂结构作了改进，节省成本费用，便于使用维修。     

GPRS复合中继设备在船舶定位中的应用

船舶定位中具有随机振荡性,采用传统的传感融合跟踪定位方法容易出现漂移失真,提出一种采用GPRS复合中继定位的船舶定位方法。采用GPRS复合中继节点部署方法进行船舶无线传感网络设计,结合BPSK调制方法构建船舶定位的多径传输链路模型,采用GPRS复合中继设备进行中断保护控制,构建船舶定位系统的电路系统模型,采用随GPRS通信和中继传输控制方法实现船舶定位优化。仿真结果表明,采用该方法进行船舶定位的准确性较好,定位控制过程具有较好的稳健性。     

船舶无人驾驶中的数据融合技术应用

海上船舶无人驾驶技术是现代海上信息化发展的重要方向,其不仅需要按照规定的航向航速运行,还需要考虑船舶碰撞及各类突然情况。无人驾驶技术对采集的信息及数据融合处理要求很高,通过各类传感器采集海上地形﹑环境﹑目标船只等信息,进行融合处理,为船舶无人操控提供可靠的航行数据。本文重点研究无人驾驶领域中利用AIS与雷达数据的信息融合方法,提出一种基于船舶航行及数据加权融合算法,最后进行仿真。     

波浪能发电技术在船舶上的应用

为保护环境、节能减排,推进可再生能源――波浪能的利用,回顾波浪能发电技术发展史,从波浪能转换装置优化和应用两方面概述其发展情况,分析波浪能发电装置在船舶上的应用实例,归纳适合各种船舶特点的波浪能发电装置类型,总结波浪能发电装置在船舶上的应用趋势:在船舶设计初期,充分考虑波浪能的利用;将波浪能发电作为船舶辅助和生活用电;将波浪能与其他新能源联合应用。将可再生能源波浪能应用在船舶发电上,可有效降低船舶排放,有利于人类社会可持续发展。     

仿真技术在船舶碰撞事故再现中的应用

船舶碰撞的研究始终是航行安全或海上交通安全研究领域的热点问题。介绍了应用船舶操纵模拟器模拟碰撞过程的仿真技术,它是目前进行海上事故鉴定和事故分析的重要技术手段。首先利用仿真技术对当事船舶的碰撞过程进行实时动态仿真,再通过船舶碰撞事故分析软件(船舶碰撞事故分析系统2.0)进行分析,最后的仿真结果对船长、驾驶员具有重要的参考价值,也为海上安全主管机关调查处理船舶碰撞事故提供一种新的途径。     

图像处理技术在船舶导航过程的应用

大型船舶采用常规导航方法在窄河道进行导航时,存在导航精度较低的不足,为此提出了图像处理技术船舶导航过程的应用研究。基于图像处理程序的嵌入,以及导航参数的计算,完成图像处理技术船舶导航参数的确定;依托船舶的定位分析、船舶航线的路径分析,实现了图像处理技术船舶导航过程的应用研究。实验数据表明,提出的应用船舶导航方法较常规船舶导航方法,导航精度提高47.14%,能够使大型船舶在窄河道范围内进行有效导航。     

ICA技术在舰船信号分析中的应用

随着船舶动力系统动力增强,内燃机的振动信号频次及幅度提高,振动信号的非线性冲击特性更加显著。传统的内燃机信号分析通过统计算法分析信号的幅值变换,信号频率变换通过时域变换完成,而信号的非线性冲击特性对动力系统性能影响较大,需要进行滤除。ICA是一种基于Hilbert变换的信号分析方法,能够在幅值和频率上分析信号分布密度。本文在分析了舰船柴油内燃机振动信号特性的基础上,利用ICA分析了信号时频变换特性。     

制氮技术在船舶领域的应用

讨论目前船舶和海洋石油平台中使用的典型氮气制取技术,列举了深冷空分、燃烧分离、分子筛分离和气体膜分离等四种方法,并对各种方法的优缺点和使用场合进行了比较。     

复合材料在海洋工程中的应用

  目的  碳/玻混杂夹层板结构可有效提高船用复合材料层合板弯曲的刚度及强度。为探讨其耐撞击损伤及柔性层表面覆盖防护特性,开展了相关试验研究。  方法  采用落锤法对碳/玻混杂夹层板、玻璃纤维层合板以及碳/玻混杂+单侧贴敷橡胶复合板等3型平板的低速耐撞击性能进行对比试验,对3型结构撞击载荷作用下的宏观损伤形貌特征进行分析,并对比一阶模态阻尼比以评估3型平板的损伤程度特征规律。  结果  结果表明：相同冲击能量作用下,玻璃纤维层合板的损伤区域沿厚度方向呈现较为规则的圆台形,而碳/玻混杂板的损伤区域主要表现为较为明显的层间分层,并集中于碳纤维层与玻纤维层界面处;玻璃纤维层合板的层间损伤面积普遍小于碳/玻混杂夹层板;随着冲击能量的递增,冲击损伤程度的增加对碳/玻混杂夹层板一阶模态阻尼比的影响低于玻璃纤维层合板;单侧贴敷橡胶对碳/玻混杂板的防护作用随着冲击能量递增而减弱。  结论  研究结果为碳/玻混杂夹层板广泛运用于船舶领域提供了可靠的支撑。