船舶装备物联网移动信息长距离传输能耗预测方法

通常使用最小二乘法预测船舶装备物联网移动信息在输送时产生的能耗,在预测长距离运输和长时间运输能耗时,该方法的预测能力很低,准确性很差,容易产生误差。为了解决此问题,提出了嵌入式预测法,由应用层、数据层和预测层组成预测系统,预测流程分为预测模板设置、预测条件确认、预测方式选择和预测数据异常分析4步。通过对比实验结果可知,在相同时间和相同距离下,嵌入式预测法的预测能力要优于最小二乘法,准确性更高,与实际值更加吻合。     

一种混合式直流断路器设计方法

针对一种典型的混合式直流断路器,本文提出了优先进行"零电流换流过程设计",随后进行"零电压换流过程设计"的设计方法。以8 k V/4k A的混合式直流断路器为例,针对预期短路电流160 k A且短路时间常数为7 ms的工况,基于该方法成功实现了短路分断时间不超过1.8 ms且分断峰值电流不超过40 k A的设计指标。该方法对混合式直流断路器的设计具有一定的指导意义。     

计算机辅助几何造型技术：计算机辅助设计讲座（四）

考察一个产品的人工设计过程,设计者首先在头脑中建立其三维实体形状,然后通过零部件投影,将三维实体分别投影为多个二维视图,每个视图表示实体在某个平面的局部信息。制造者拿到图纸后,再将各个二维视图综合起来,通过想象,还原成三维实体,然后进行分析,工艺设计,加工等。产品零件形状越复杂,越容易产生错误,甚或因此返工而造成人力、物力和时间的极大浪费。 六十年代末,CAD研究界提出了用计算机表示机械零件三维形体的构想,以便在一个完整的几何模型上实现零件的质量计算、有限元分析、数控加工     

移动粒子半隐式法的大涡模拟研究与应用

研究了移动粒子半隐式法(MPS),结合Smagorinsky涡粘模型,实现了MPS的大涡模拟。针对MPS中原自由表面判别方法容易造成非自由表面粒子被误判这一缺陷,提出了一种新的基于邻居搜索的混合判别方法,该方法在原方法容易出错的阶段使用邻居搜索,搜索范围和MPS模型中梯度模型一致以减少计算量,使用表明该方法能够较准确地识别自由表面并显著地减少原自由表面判别法导致的误判现象。在压力震荡现象方面,使用了一种时间-面积混合平均法。最后模拟了溃坝模型和半满液箱模型,模拟的结果同实验值基本保持一致。     

推力受限的ROV预设性能精准跟踪控制北大核心CSCD

[目的]针对有缆水下机器人(ROV)推进器推力/力矩受限的现实情况,研究面向三维轨迹跟踪的预设性能精准控制问题,同时考虑系统不确定性、水下环境干扰等未知因素,提出基于有限时间扩张状态观测器和预设性能变换的精准跟踪控制方案,确保轨迹跟踪误差快速镇定。[方法]首先,针对推进器饱和约束,设计补偿系统消除输入饱和限制;其次,设计有限时间扩张状态观测器,对外界扰动和未知系统动态进行集总观测和补偿;进而,基于预设性能函数和误差转换函数,将受预设性能限制的跟踪误差转换成非受限的跟踪误差并构造积分滑动模态,采用快速幂次趋近律和边界层减缓执行器抖振;最后,采用Lyapunov理论证明所提出算法的整体稳定性。[结果]仿真结果验证了所设计控制方法的有效性和优越性。[结论]该控制方案可为解决集总扰动下推力受限的ROV轨迹跟踪预设性能精准控制问题提供一种新的解决方案。     

某型舰炮随动系统误差产生的原因及超差的对策

针对某型舰炮随动系统控制的基本原理及产生误差的原因进行了周密的分析,对如何解决误差超差设计了方案,对该系统误差超差提出了解决方法。     

时间交替采集系统误差的频域校正方法

时间交替数据采集系统中存在偏置、增益和时间误差,这严重影响了采集系统的信纳比(SINAD)和有效位数(ENOB)。本文提出频域内的误差校正方法,针对增益误差和时间误差的校正。由存在误差时频域的幅度和相位值得到误差的估计值,推得相应的校正值后进行增益和时间误差的校正。通过对比校正前后信号的频谱来证明该校正方法的有效性。实验结果表明,该算法简单容易实现,将采集系统的信纳比提高到了41.02 dB,有效位数提高到了6.52 bit,校正效果不差于正弦拟合的方法。     

一种捷联惯导阻尼超调误差抑制算法研究

针对捷联惯导系统在阻尼状态切换时产生超调的问题,提出一种基于“双模”解算的捷联惯导阻尼超调误差抑制算法。基于捷联惯导的力学编排,建立了系统水平回路的控制模型,分析了系统阻尼和无阻尼状态切换时超调误差产生机理。在此基础上,设计了系统阻尼和无阻尼并行的导航解算算法,在切换状态超调期内利用无阻尼导航输出校正阻尼导航输出,抑制状态切换超调误差。算法将捷联惯导系统IMU的输出同时接人两个解算回路。两个回路同时、独立进行导航参数的解算。系统工作在无阻尼状态时,惯导系统输出无阻尼回路的导航参数。在状态切换的超调期内,惯导系统仍输出无阻尼回路的导航参数。状态切换的超调期结束后,惯导系统输出阻尼回路的导航参数。仿真结果表明,该算法能够抑制惯导系统阻尼状态切换时产生的超调误差。同时,该算法使校正回路设计简洁,工作稳定可靠。     

船舶产品三维设计仿真验证技术研究与应用

船舶产品结构复杂、系统繁多,产品信息多样且数据量庞大,在设计阶段发现并解决问题,是提高设计质量的重要环节.通过梳理船舶产品三维设计仿真验证的需求,提出了仿真验证技术方案,阐述了船舶产品三维设计仿真验证的关键技术及解决途径,开发了仿真验证系统,并在多型JC产品中进行了工程应用,对及早发现建造、使用、维护等过程中产生的问题具有重要意义.     

视觉条件对舰载机着舰终端误差影响研究

针对光学助降系统易受到不良气象条件(如低能见度)影响的缺点,研究了不同视觉条件对舰载机着舰终端误差的影响。在光学着舰引导系统模型建立的基础上,对分别采用光波束惯性稳定和角稳定方案时的着舰终端误差进行了仿真对比分析。结果表明,采用惯性稳定方案时着舰终端误差较大,采用角稳定方案时着舰终端误差受视觉条件的影响较大。     

Research and development of a digital design system for hull structures

Methods used for digital ship design were studied and formed the basis of a proposed frame model suitable for ship construction modeling. Based on 3-D modeling software, a digital design system for hull structures was developed. Basic software systems for modeling, modifying, and assembly simulation were developed. The system has good compatibility, and models created by it can be saved in different 3-D file formats, and 2D engineering drawings can be output directly. The model can be modified dynamically, overcoming the necessity of repeated modifications during hull structural design. Through operations such as model construction, intervention inspection, and collision detection, problems can be identified and modified during the hull structural design stage. Technologies for centralized control of the system, database management, and 3-D digital design are integrated into this digital model in the preliminary design stage of shipbuilding.     

三维流场立体仿真软件研发

根据三维立体成像原理,利用计算机三维显示技术,以软件产品(TK-Animator)形式实现了对三维流场、波浪场的立体式仿真模拟,软件同时能实现对温度、盐度等三维标量场的仿真模拟。它运用微软最先进的WPF(Windows Presentation Foundation)技术建立三维场景,采用高效三维质点追踪算法、多线程编程技术,使得三维仿真模拟能够在普通计算机上完成。立体仿真模拟技术的采用,使三维场景包括流场中的示踪粒子可以有景深、分层次地展示出来。软件生成的三维立体片源可用于任何立体播放设备。     

AFM试样复合加载下的计算断裂分析(英文)

Fracture processes in ship-building structures are in many cases of a 3-D character.A finite element (FE) model of an all fracture mode (AFM) specimen was built for the study of 3-D mixed mode crack fracture behavior including modes I,II,and III.The stress intensity factors (SIFs) were calculated by the modified virtual crack closure integral (MVCCI) method,and the crack initiation angle assessment was based on a recently developed 3-D fracture criterion––the Richard criterion.It was shown that the FE model of the AFM-specimen is applicable for investigations under general mixed mode loading conditions,and the computational results of crack initiation angles are in agreement with some available experimental findings.Thus,the applicability of the FE model of the AFM-specimen for mixed mode loading conditions and the validity of the Richard criterion can be demonstrated.     

基于新IGC的液化气船独立液舱内部压力计算分析

新版IGC明确要求应采用三维加速度椭球法计算独立液舱的内部压力,相对于传统的二维计算法,该方法能够更加准确的确定液舱各位置的内部压力,但是计算也更加复杂,尤其对于几何形状不规则的液舱.本文研究了液化气船独立液舱内部压力的计算方法,给出了三维加速度及最大液柱高度的计算公式,编制了专用计算程序,并将其应用于某型实船液舱内部压力计算,得出若干结论,对于独立液舱的结构设计具有重要的参考意义.     

三维缆索形态计算平台的开发与应用

基于缆索的三维匀速场计算模型,通过Matlab GUI技术开发出缆索形态的求解平台,对水下拖曳体的初值问题进行求解,并分别探讨有无海流及缆索轴向弹性对计算的影响。     

考虑不确定性因素的路径优化(英文)

A route optimization methodology in the frame of an onboard decision support/guidance system for the ship’s master has been developed and is presented in this paper.The method aims at the minimization of the fuel voyage cost and the risks related to the ship’s seakeeping performance expected to be within acceptable limits of voyage duration.Parts of this methodology were implemented by interfacing alternative probability assessment methods,such as Monte Carlo,first order reliability method(FORM) and second order reliability method(SORM),and a 3-D seakeeping code,including a software tool for the calculation of the added resistance in waves of NTUA-SDL.The entire system was integrated within the probabilistic analysis software PROBAN.Two of the main modules for the calculation of added resistance and the probabilistic assessment for the considered seakeeping hazards with respect to exceedance levels of predefined threshold values are herein elaborated and validation studies proved their efficiency in view of their implementation into an on-board optimization system.     

NAPA软件计算起重船作业状态稳性衡准数的方法

利用NAPA软件中二次开发功能——宏语言,开发起重船作业状态稳性衡准数的计算方法,具有方便和快捷的特点。同时,提出的二维面积问题转化为三维体积问题处理的方法也具有一定的实用意义,对于今后解决类似问题开拓了新的思路。     

基于软件总线的作战标图软件设计

作战标图软件是实现指挥自动化的一种重要手段,该文提出了基于软件总线的作战标图软件结构,扩展性强,支持图标统一编辑、处理;设计了图标对象数据结构,对所有图标进行统一描述,便于各个模块流水化处理;最后对图标算法、人机交互等关键模块进行了设计。该文提出的设计方法已成功应用于某海军指挥自动化软件中,应用结果表明,该方法极大提高了软件的灵活性和复用性。     

基于二维数值仿真的集装箱码头规划设计虚拟现实系统

基于二维数值仿真与虚拟现实技术,研究了集装箱码头规划设计的虚拟现实系统.在该系统下可以快速搭建集装箱码头三维动画场景,并通过集装箱码头装卸生产过程的数值分析与三维动画视景,分析码头平面与装卸工艺设计的合理性,揭示码头物流系统的潜在瓶颈,进一步完善和丰富集装箱码头的设计内容.     

基于OpenGL的三维地形可视化技术与实现

介绍了OpenGL和三维地形的相关概念,详细说明了三维地形的制作以及可视化实现。利用建模技术建立了三维地形模型,在场景中使用光照、纹理映射技术,使图像具有较强真实感,并通过键盘,实现人机交互,实现了三维地形可视化。