基于复合材料的水下耐压结构拓扑优化探究

探究基于复合材料的拓扑优化设计方法在水下耐压结构设计中的应用.本文方法是在等值线方法、SIMP(Solid Isotropic Material with Penalization)模型、灵敏度过滤技术的基础上,推导复合材料的等效刚度矩阵.通过经典桥形结构优化算例、静水压作用下的结构拓扑优化设计以及空心水下耐压结构优化设计,分析了在拓扑相关载荷作用下,复合材料对于水下耐压结构的最优拓扑形式的影响.发现复合材料与各向同性材料结构的优化结果比较相似,而复合材料的铺层方式及角度的变化可能对优化结果产生较大的影响,本文对空心耐压结构的优化结果与MIT团队提出的耐压壳概念相类似,说明复合材料的拓扑优化研究对于未来水下耐压结构的设计具有重要的参考价值及指导意义.     

通州湾区域用海对近岸波浪场的影响

采用CCMP背景风场与Holland梯度风场模型叠加构建新的SWAN驱动风场,对台风"梅花"期间东中国海的波浪场进行数值模拟,并结合卫星数据进行验证,讨论了拖曳力系数饱和值的最适选取,以给小范围提供最佳波谱边界。运用SWAN自嵌套进行小范围数值模拟研究,结合波浪测站实测数据进行对比,对区域用海后保留通道的两种方案进行对比分析。结果表明,台风期间保留西通道较东通道有效波高更小,所取特征站位平均减幅0.10m,最大降幅达0.25m。     

可调动力吸振器降噪设计方法研究

可调动力吸振器的出现拓展了动力吸振器的应用范围,然而将其应用于降噪声学设计,目前研究得并不充分,这主要是由于声学实验和声学数值仿真的代价与难度所致。本文采用声学边界元法与结构动力优化方法,研究了四边简支板在不同设计准则下采用可调动力吸振器进行降噪声学设计的效果,为可调谐动力吸振器的降噪应用提供指导。数值计算结果表明,将调谐、解调作为声学设计策略各有优缺点。调谐策略的优点是能将动力吸振器作用区域附近的振动降为最低,但并不能保证噪声指标减少最多。解调策略的优点是能将全局声学指标降到最低,但在实际应用中噪声信号的采集和反馈控制代价过高。本文建议采用振动水平极小化策略来代替解调和调谐策略进行声学优化设计。数值计算结果与文献实验结果的对比验证了本文策略的有效性。同时本文研究了动力吸振器参数对主振系统整体和局部模态的影响。     

水网航道通过能力的时空消耗计算模型

为研究水网航道最大通过能力,从水网航道的网状拓扑结构和船舶航行的基本特点出发,以时空消耗理论为基础,建立网状航道一维、二维通过能力理论计算模型。实例计算结果表明,理论模型可以准确地计算出水网航道的理想通过能力,可以作为精确计算水网航道实际通过能力的基础模型。     

多模自适应舰船电力负荷预测算法

分析了舰船电力负荷预测的特殊性,给出舰船电力负荷预测的主要方法途径;提出适用于舰船电力负荷预测的多模自适应船舶电力负荷预测算法;并通过实验验证了多模自适应船舶电力负荷预测算法的准确性较高和泛化能力较强。     

法兰测量仪误差建模分析

法兰测量仪是海底管线安装过程中的检测工具。法兰测量仪能够测量出海洋平台立管和海底管线的空间关系(两条异面直线的相对位置关系)。目前施工中应用的法兰测量仪在设计理念方面有一定的缺陷,影响了其测量精度。对于法兰测量仪的这一问题,对其进行数学建模(异面直线的位置关系),从理论上分析其数学模型的误差,对于法兰测量仪的改进以及误差补偿具有重要意义。     

桩基挡板透空堤透浪特性试验研究

通过不规则波作用下桩基挡板透空堤断面波浪物理模型试验,分析总结无量纲因素即挡板相对入水深度(td)、相对水深(dHs)、相对超高(ΔtHs)、相对堤宽(BLs)、波陡(HsLs)等因素对透浪系数的影响,在拉帕公式的基础上拟合出新的透浪系数计算公式,并将新公式计算的透浪系数值与试验值进行比较验证。研究成果对桩基透空堤的研究和设计具有较高参考和借鉴价值。     

Xen上的CPU性能监视系统

针对现有Xen虚拟机性能监视工具的不足,设计了一个专用的Xen虚拟机CPU性能监视工具xcPUMon（XenCPUMonitor）,对Xen虚拟机上的CPU的各项性能参数都进行监测和记录,包括物理CPU和虚拟CPU。该文简要介绍了XCPUMon的组成,详细分析了CPU利用率评估算法。实验结果表明：XCPUMon能准确、全面的获取各个Domain的CPU信息。     

电子对抗系统信息网络动态易损性分析

为有效防止电子对抗系统信息网络发生相继故障,对网络的资源分配策略进行了研究,并提出了三种资源分配策略。仿真结果表明,权重偏好资源分配策略是最有效的分配策略,提高权重偏好资源分配策略的偏好指数,能有效降低网络的易损性。     

三角形网格的自动生成及其局部加密技术研究

将目前比较流行的三角形网格生成方法前沿生成法和delaunay方法结合起来,形成一种新的三角形网格生成方法。利用节点的间距函数来控制计算区域内网格尺寸的变化和疏密过渡,优先处理边界尺寸最长边,逐渐在计算域内过渡生成网格尺寸减小的三角形,最终实现计算区域的三角化。同时利用源项加密和边界加密的方法将工程区域网格细化。