基于环形线圈车检器的车辆分类研究

基于在山东清青高速路上采集的大量样本数据，通过分析车辆经过线圈时所形成的感应曲线，进行特征提取，并运用模糊识别的方法按2003-04交通部颁发的车型分类标准对车辆进行了分类。通过对一系列方法的研究，取得了较满意的车型识别率。     

环形线圈退磁设施的电磁设计和试验

[目的]为实现船舶快速和高质量退磁,提出一种环形线圈退磁设施的新技术方法。[方法]首先,研究环形线圈退磁设施的电磁设计,确定其基本结构,完成理论分析、模拟仿真和电磁计算;然后,分别在南北航向和东西航向构建环形退磁线圈退磁设施的缩比物理模型,依次对两型水面船舶模型和两型水下船舶模型进行退磁试验;最后,对环形工作线圈退磁设施的实船退磁可行性进行分析。[结果]理论分析和船模试验结果表明,环形工作线圈退磁设施在东西航向的退磁效果比在南北航向的退磁更具优势,退磁电流容易调节,退磁效果好,速度非常快,且具有建设费用低的优点,[结论]特别适用于水下船舶退磁工作。     

基于有限元的磁流变弹性体设备磁致特性分析

应用有限元方法得到在不同颗粒体积比浓度条件下,磁流变弹性体在成链方向的相对磁导率和磁致剪切模量随磁场强度变化曲线。设计了一个简单的磁流变弹性体阻尼器模型,并在此基础上应用上述计算所得曲线,对该阻尼在电流和线圈匝数变化时,计算出阻尼器模型的磁致剪切模量随外加电流和线圈匝数的变化曲线。计算结果表明,磁流变弹性体阻尼器模型的磁致剪切模量随外加电流的增大而增大,随线圈匝数的增加而增加,但当电流和线圈匝数达到一定值之后阻尼器模型的磁致剪切模量趋于稳定。分析了电流和线圈匝数对阻尼器性能的影响,使阻尼器在设计阶段对其性能进行评估得以实现。     

舰船外形隐身改进的电磁散射特性影响分析

外形隐身技术是提高舰船生存力的重要手段,为研究对舰船电磁散射特性的影响,以典型舰船为基础,建立了考虑外形隐身前后的舰船电磁模型A,B,提出了RCS算术均值相对增值的概念。采用物理光学法,计算了不同俯仰角、不同入射频率下的RCS曲线,分析了2种舰船模型RCS曲线分布特点、俯仰角和频率变化关系,研究了外形隐身改进的电磁散射特性影响。结果表明,RCS曲线分布形式决定于舰船外形结构特点,俯仰角变化将导致散射波峰幅值和位置发生变化,频率增加时曲线震荡性增加且幅值减小;外形隐身改进主要影响前向角域,频率增加时相对增值增加,俯仰角变化相对增值呈震荡趋势。研究结果对舰船外形隐身设计有参考意义。     

一种新型水下自主航行器无线充电系统耦合器

耦合器是水下自主航行器无线充电系统的关键部件之一,耦合系数和互感是耦合器的核心指标,提高耦合系数和互感的大小及稳定性,以增强耦合器传能水平和抗偏移性能是耦合器设计的关键。本文在分析ε形和环形磁耦合装置基础上,提出了一种优化后的无线充电系统耦合器结构。该型耦合器发射侧采用双D发射线圈,接收侧采用疏松线圈绕制的Π型磁芯,与现有结构相比,该结构通过减小气隙、增大导磁面积,提高了耦合能力,仿真结果表明,在轴向偏移±30 mm下耦合系数变化量约为0.13,在角度偏移±10°度下耦合系数变化量约为0.1,证明该型耦合器具有较高的抗偏移性能。     

圆柱壳在径向冲击载荷作用下的动力响应

利用Hamilton原理得出轴向压力和径向冲击载荷作用下圆柱壳位移的运动微分方程,推导方程的解析解。通过数值计算,分析圆柱壳的位移随时间变化曲线,位移的幅频曲线以及应变随时间变化曲线和幅频曲线。数值计算结果表明,圆柱壳的径向和轴向位移要远大于周向位移;简谐激励频率为285 Hz,1 060 Hz,1 152 Hz,2 444 Hz,2 640 Hz,2 763 Hz,4 074 Hz时,径向位移幅值取值最大;简谐激励频率为285 Hz时轴向位移幅值取值最大;简谐激励频率为4 074 Hz时轴向应变幅值取得最大值;简谐激励频率为5 586 Hz,5 762 Hz,6 285 Hz时,周向应变幅值取值最大。     

100hp高温超导电动机的励磁线圈设计

高温超导体(高温超导)带中的临界电流值(IC)受到正交磁通密度B极大地的影响.所以,高温超导磁体的IC不仅仅由工作温度决定,而且也取决于BI的值.文章中,磁通量分布和工作电流根据励磁线圈在100hp级电动机中的变化求得.励磁线圈的磁通密度由改变励磁线圈的外半径和内隙求得.Biot-Savart方程式作为分析方法用来对磁体特性进行分析.3-维有限元分析软件用于高温超导电动机的磁场分布的计算.100hp高温超导电动机的工作电流利用IC-BI曲线求得.     

海洋平台变频空调风机频率模糊控制系统

传统变频空调风机频率控制系统,在海洋平台上的使用过程中,受到海洋平台特殊环境因素的影响,风机转速扰动系数增大,并具有不确定性。导致频率控制系统无法对风机转子转速频率进行准确识别,致使风机转速负载过大,风量调节失常。针对问题的产生,提出海洋平台变频空调风机频率模糊控制系统设计。1)对风机转子常规运行频率曲线进行分析;2)根据曲线变化针对性引入模糊频率优选算法,对曲线失常部分的转速频率进行修正;3)在现有控制系统上接入变频控制器,实现模糊频率优选算法的平台计入,保证风机频率模糊计算的稳定运行;4)通过仿真实验的方式对提出设计的控制系统进行有效性与稳定性测试,并对数据进行对比证明。     

适应供电频率变化的接触器设计与验证

为适应地铁供电系统的频率变化,满足不同频率电流的分断要求,开展了接触器的设计与验证.首先分析了电源频率升高对接触器性能的影响,对接触器进行结构方案设计,基于Maxwell有限元仿真分析,计算得到接触器高频分断触发机构的力值、位移、速度随时间变化的曲线,同时对接触器电磁线圈吸力进行了有限元仿真分析,验证了接触器结构设计的...     

不同车辆燃烧下大跨径悬索桥高温力学性能分析

悬索桥上一旦发生车辆火灾将会产生巨大的危害,为了给桥梁的抗火救援和抗火设计提供参考,本研究以某正在运营的悬索桥为研究对象,确定桥梁上可能产生燃烧车辆的种类及相应的燃烧规模。建立悬索桥有限元热-结构分析模型,根据不同车型的燃烧特征选用不同的升温曲线,对悬索桥施加随温度变化的热荷载,得到悬索桥混凝土板和钢梁的强度和弹性模量随时间曲线,以及应力挠度随时间变化曲线。结果表明:油罐车火灾造成的危害最大,混凝土桥面板在火灾下升温迅速,弹性模量和强度衰退较大,钢梁由于受到混凝土板和桥面铺装的保护作用,升温速率较低,悬索桥上应当设置合理的防火措施避免造成更大的损失。     

基于粒子群优化卡尔曼滤波的水下机器人信号处理

在卡尔曼滤波的基础上,引入粒子群优化算法,对卡尔曼滤波方法进行改进,提出基于粒子群优化的卡尔曼滤波器模型,从而提高水下机器人测量数据的精度,降低系统噪声和量测噪声所带来的误差。水池仿真试验结果表明改进的滤波方法有效、实用。     

基于时间依赖网络的车辆调度问题研究

针对城市道路交通存在的不确定性问题,提出将动态车辆调度问题置于时间依赖网络的思想,建立了包括车辆固定成本费用、路阻费用和违反时间窗约束费用在内的广义费用最小化数学模型,采用改进的蚁群算法进行优化求解。仿真实验表明,该方法充分利用了城市道路交通时变性所呈现的周期性特点,是运输与物流企业进行车辆调度时节约成本的有效方法。     

水下航行体纵向振动特性分析

对具有双层壳体结构的潜艇状水下航行体的纵向振动特性进行了研究。采用有限元方法计算了纵向振动湿模态的固有频率和振型，发现该水下航行体内层壳板具有两种典型的纵向总振动振型：“振动节面振型”和“错动块振型”，而外层壳板以局部振动为主。     

98 m高速客滚船车辆系固安全性校核系统

针对小型轿车和重载货车制订船舶装载车辆的系固方案,介绍精确计算法进行系固校核的原理,并基于该系固方案和系固校核方法开发98m高速客滚船车辆系固安全性校核系统。应用该系统,可校核系固方案的可行性和安全性,对不符合安全性的系固点可进行相关参数修改,再次计算验证,直到得出满足安全性要求的系固方案,可显著提高系固方案校核与改进的效率。     

超空泡发展过程研究以及对两种研究滑行力方法的评估

采用两流体模型以及DES湍流模型对通气超空泡发展过程以及泡内压力变化规律进行了三维数值仿真。模拟了两种泄气方式:回注射流和双涡管泄气方式。并基于文中数值方法预测通气超空泡方面的能力,对两种研究航行体滑行状态的方法进行了评估:一种方法是在水槽中的定轴俯仰运动,另一种方法是类似于约束模实验的自由俯仰运动,两种方法都采用了网格变形技术。结果表明在相同条件下,后者可以很容易得到超空泡航行体的滑行状态而前者较难获取滑行状态,尽管在水槽中前者更易实现。文中的数值方法可以用来进一步研究滑行状态并给出一些有意义的结论。     

微型开架式水下机器人水动力系数测定

水下机器人水动力系数的准确测定,是对机器人运动进行仿真和控制的前提。以形状复杂的开架式有缆水下机器人(ROV)作为研究对象,通过一系列水动力试验,计算出适用于开架式水下机器人模型的几个重要的实时水动力系数,为自主遥控水下机器人(ARV)的运动仿真提供了数据支撑,进而为ARV的控制奠定了基础。     

排气角度对航行体表面等压气膜演化机制及流动特性影响研究

等压排气是一种可有效改善航行体绕流流场特性、抑制纵向偏转的流动控制技术。文章数值模拟了带等压排气的航行体水下垂直运动过程,给出了不同排气角度时的排气流量及速度、气膜长度等参数变化规律,分析了排气角度对等压气膜非定常发展过程及航行体绕流流场特性的影响,建立了排气孔附近及其下游流场、气膜尾部回射流场的拓扑结构,探讨了等压气膜的形态特征、演化规律及其降低航行体表面压力的机制,研究结果有助于深入理解等压排气技术改善航行体流体动力学特性的物理本质。     

Station keeping control of underwater robots using disturbance force measurements

Station keeping control of remotely operated vehicles is crucial in the successful completion of underwater missions of work class robotic vehicles. The conventional method of station keeping using the vehicle pose/velocity measurement introduces delay in vehicle control and often leads to instability. In this paper, we present a novel method for measuring the underwater disturbances and controlling the robot for station keeping using a feed-forward control strategy. A strain-gauge based disturbance force measurement is proposed here with suitable algorithms to measure the forces acting on the vehicle due to external disturbances. Using the dynamic models, the vehicle response is predicted and a feed-forward control is implemented for station keeping. The controller activates corrective control action even before the vehicle responds to the disturbances. The performance of the controller is analyzed through simulation studies as well as hardware-in-loop tests. Results show that this approach is an effective alternative for conventional station keeping control of underwater vehicles.     

焊接残余应力对环肋圆柱壳水下声辐射影响研究

文章重点研究了焊接残余应力对环肋圆柱壳水下声辐射的影响。通过运用热弹塑性有限元法数值模拟环肋圆柱壳对接焊接过程,得到厚板环形焊缝的三维残余应力场和应变场,然后对含有残余应力的环肋圆柱壳动力特性进行研究,并运用有限元法和边界元法分析了低频激励下其水下声辐射的特点。研究结果表明焊接残余应力对环肋圆柱壳声辐射有较明显的影响,不仅使声辐射功率曲线和外场声压曲线向低频移动,而且使在大部分激励频率上含有焊接残余应力结构的声辐射功率和外场声压均大于无焊接残余应力结构。