船舶内装板耐火分隔结构设计与性能研究

设计一种以气凝胶和铝蜂窝材料为主的船舶内装板结构。介绍了船舶內装板耐火分隔定义及设计方法。根据耐火分隔标准试验,设计以电加热板模拟加热炉温升的耐火分隔小尺寸样件模拟试验。根据小样模拟试验原理,建立耐火分隔有限元模型,结果表明,仿真和试验结果较为接近,仿真计算方法可以为耐火分隔结构优化提供手段。通过仿真分析计算,得到船舶内装板中气凝胶的最小厚度为5mm,內装板结构整体重量较50mm厚复合岩棉板轻25%。研究方法可以为新型耐火分隔结构的设计提供参考。     

规则波作用下淤泥质泥沙起动试验研究

选取浙江舟山近岸淤泥质泥沙为研究对象,采用规则波对淤泥质泥沙的起动进行水槽试验研究。结果表明,淤泥质泥沙具有薄层轻微悬扬、表层个体剥离、泥团卷起悬扬3种典型的起动状态,同一水深下的泥沙起动波高随波周期的增大而递减。以泥团卷起悬扬状态作为判断淤泥质泥沙起动的标准,佐藤公式、窦国仁公式计算的起动波高均与本文试验值总体上接近,可将两家公式计算结果的平均值用于淤泥质泥沙起动波高的估算。泥团卷起悬扬状态下过程最大含沙量往往在0.8～2.0 kg/m~3,过程最大含沙量随临界切应力增大而呈现明显的指数递增关系。研究成果便于深入了解淤泥质海岸地区泥沙在波浪环境下的水力特性,同时可为海岸泥沙数模计算及工程分析的参数选取提供参考。     

DP-3海工船舶动力辅助系统优化设计

阐述了DP-3海洋工程船舶动力辅助系统优化设计典型方案。通过归纳各主要船级社规范要求,在满足规范基本要求的基础上,通过举例说明各辅助系统设计优化建议,对类似船舶动力辅助系统设计提供建议及参考,以提高系统设计的安全性及可靠性。     

膨胀性混合土路用性能试验研究

路桥过渡段因差异沉降易出现"桥头跳车"路面病害,为了探讨回填膨胀性混合土对治理路桥过渡段差异沉降是否有效,通过无侧限抗压强度、CBR、直剪、渗透和膨胀试验,研究了膨胀性混合土的路用性能.结果表明:1)在掺量20％、龄期28 d和含水率8％条件下,膨胀性混合土的无侧限抗压强度大于0.80 MPa;2)最佳含水率8％,龄期...     

高速公路交通事故起数时空分析模型

为了分析交通事故起数与时间、道路空间结构及交通运行环境等潜在影响因素之间的关系, 从时间和空间角度选择9个自变量, 分别从路段长度一致和路段坡度一致2个角度, 构建交通事故起数时段、周日和月分布模型。以某典型交通事故多发段为例, 分别运用泊松回归模型、负二项回归模型、零堆积泊松回归模型和零堆积负二项回归模型拟合交通事故起数时段、周日和月分布模型, 根据模型的拟合优度检验, 分别确定3个模型的最佳形式, 从而构建交通事故起数时空分析模型。研究结果表明: 从AIC准则和BIC准则来看, 基于路段长度一致的交通事故起数时段、月分布模型采用负二项回归模型拟合效果较好, 其他模型选择泊松回归模型拟合效果较好; 基于路段长度一致的交通事故起数时段、周日、月分布模型的预测误差小于基于路段坡度一致的交通事故起数时段、周日、月分布模型。     

青藏高原多年冻土区公路智能选线方法

为解决传统公路选线方法难以完全考虑青藏高原多年冻土区复杂地理环境的问题, 将地理信息系统(GIS)的空间数据分析技术与智能进化算法引入到多年冻土区的公路选线过程中。利用GIS进行青藏高原多年冻土区的空间数据挖掘, 从冻土病害影响因子的连续度和发育度方面考虑多年冻土区微地貌对公路选线的影响, 建立了冻土病害危险度计算模型。利用面向对象技术开发组件式GIS, 应用于青藏高原多年冻土区, 完成了对多年冻土区复杂地理信息的分析和提取。构建了线位优化遗传算法, 确立了自适应的迭代策略, 借助粒子群算法, 建立了基于遗传算法的路线优化模型。以青藏高原西大滩至昆仑山口路线走廊带某路段为例, 进行了公路智能选线研究, 经算法多次迭代后, 得到了最优的线位方案。研究结果表明: 在实际环境数据试验中, 遗传算法在迭代至第60代左右时得到危险度最低的优选方案, 其综合危险度稳定在3.75左右。可见, 青藏高原多年冻土区公路智能选线方法能够结合各类冻土病害的危险程度, 为公路线位布局指明冻土病害影响较小的区域, 有效兼顾了“主动保护多年冻土, 确保路基稳定, 生态环境友好, 布局经济合理”等要求, 可作为多年冻土区公路路线设计的参考方法。     

均匀受压含裂纹损伤加筋板的极限承载能力分析

  目的  长期服役于恶劣海洋环境中的船舶与海洋工程结构,不可避免地会产生裂纹和点蚀,这些损伤会对结构的极限承载能力产生较大影响。为探讨裂纹、点蚀同时存在时对结构承载能力的影响,  方法  采用非线性有限元法开展含裂纹、点蚀损伤的加筋板在轴向压载作用下的极限强度研究。在讨论网格尺寸对含裂纹、点蚀损伤加筋板极限强度影响的基础上,开展裂纹点蚀坑相对位置、点蚀数目、裂纹长度对含裂纹、点蚀损伤加筋板剩余极限强度的影响。  结果  计算结果表明,裂纹长度、点蚀的增加会使加筋板的剩余极限强度下降明显。  结论  这些结果可用于指导全寿期船舶与海洋工程结构的设计与维护。     

横纵摇对舰载GNSS信号多路径效应的影响

建立了舰船相关坐标系与舰载GNSS天线相关坐标系, 构建了GNSS卫星与倾斜天线的空间位置关系模型; 基于理论分析与动、静态试验, 给出了舰船摇摆条件下GNSS信号的多路径效应随接收机天线倾斜角的变化规律。研究结果表明: 当舰载天线受横纵摇影响连续处于摇晃倾斜姿态时, 卫星信号多路径效应的变化与天线倾斜方向、天线倾角和卫星相对高度角的差有关; 卫星位于天线倾斜方向时, 相对高度角大于天线倾角的卫星信号多路径效应不受天线姿态变化的影响, 小于天线倾角的卫星信号多路径效应随天线倾角的增大而增大, 且逐渐趋于稳定; 卫星位于背对天线倾斜方向时, 相对高度角大于天线倾角的卫星信号多路径效应随天线倾角增大而缓慢增大, 小于天线倾角的卫星信号多路径效应随天线倾角增大而显著增大, 甚至部分卫星信号完全失锁; 卫星处于倾斜天线天顶方位时, 其多路径效应不受天线倾斜角影响。可见, 根据舰船不同姿态确定各颗GNSS观测卫星信号置信度, 可为海上动态精密定位与测量的误差修正问题提供解决方向。     

吊舱推进电机的无模型自适应滑模矢量控制

为解决半潜船吊舱推进电机控制系统中负载扰动造成的转速跟踪性能差的问题, 提出一种基于数据驱动的吊舱推进电机转速矢量控制方法; 对包含未知负载扰动的推进电机转速方程进行离散化处理, 给出关于输出转速与输入电流离散后的非线性转速系统; 由于非线性转速系统方程中变量较多且负载扰动模型未知, 设计了基于数据驱动的无模型自适应控制器, 并给出了伪偏导数估计算法; 采用滑模观测器观测螺旋桨负载扰动, 同时给出了滑模控制器; 结合无模型自适应控制和滑模控制给出了负载扰动下的无模型自适应滑模(MFASM)控制方案; 构建了吊舱推进电机无模型自适应滑模矢量控制调速系统, 并在MATLAB/Simulink环境下给出了仿真结果。研究结果表明: 在船舶正常作业恒定转速下, 在0.3~0.5 s时间区域内, 采用MFASM矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别为2、6 r·min^-1; 在0.8~1.0 s时间区域内, 采用无模型自适应滑模矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别1、3 r·min^-1; 对于船舶操车作业的可变转速情形, 采用MFASM矢量控制方案的推进电机转速和转矩达到稳态的时间比PI矢量控制方案少0.01~0.03 s。可以看出, 采用MFASM矢量控制方案可改善吊舱推进电机转速跟踪性能, 是一种有效的抑制负载扰动的数据驱动控制方法。     

数据中心空调系统节能研究

\t  目的   \t雷达罩是现代舰船雷达隐身防护的必要装备,为保证雷达罩内雷达的转动及发射性能不受影响,需解决雷达罩内的环境温度控制问题,而传统设计的通风空调方式不符合要求,为此,提出一种封闭式雷达罩内的通风空调方式。\t  方法   \t该通风空调方式是将空调风管接入雷达基座的腔体,送风口位于腔体壁面,利用腔体作为静压箱送风。为验证所提方式的有效性,以某试验用封闭式雷达罩为对象,构建物理模型及数值计算模型,开展雷达罩内的热分布和通风效果的仿真模拟及试验测试。\t  结果   \t结果表明：采用雷达罩基座通风空调方式后,雷达罩内的温度能满足设计要求,且温度分布比较均匀。\t  结论   \t所设计的雷达罩基座通风空调方式可以满足封闭式雷达罩内的环境控制要求和用于现代舰船雷达隐身设计。