海冰影响下船舶北极水域航行风险评估方法

北极东北航线的开通大大缩短了亚洲至欧洲的航行距离,而海冰是船舶北极航行的主要威胁.针对海冰影响下船舶北极水域航行风险研究,提出基于客观监测数据的贝叶斯动态风险评估方法.通过分析船舶北极水域航行所面临主要风险因素,基于控制理论构建北极东北航道船舶航行风险评价模型.在此基础上,结合贝叶斯网络评价分析方法,根据北极水域海冰动态监测数据,实现船舶北极航行动态风险评价研究.以"永盛轮"北极航行为研究对象,对所研究航线上的航行风险变化进行仿真.评估结果表明,所提方法可实现对船舶北极水域航行风险的动态评估,并突出海冰冰情对船舶极地航行风险的影响,其中,完全无冰和完全有冰状态下的航行风险差值达0.14,模型灵敏性高.      

资水干流典型狭窄弯曲航道整治方案

针对资水干流毛角口滩和焦潭湾滩所在河道弯曲狭窄问题,采用切嘴、疏浚以及填槽的航道整治方法进行方案设计,并基于该方案通过物理模型、数学模型以及船模通航试验进行分析。工程实施后通过水下河床地形观测和水位观测分析得知,该滩险河床稳定,水流平稳,取得了预期的整治效果,可为类似工程提供参考。     

带缆水下机器人控制仿真模拟与水动力分析

本文以Fluent多重滑移网格技术对带缆水下机器人系统进行路径跟踪的仿真计算,将收放缆反馈控制与PID算法调节螺旋桨转速的双重控制策略应用于带缆水下机器人系统,并对带缆水下机器人系统升沉运动的控制误差、螺旋桨推力与转速之间的关系、缆绳系统的张力特性以及水下机器人的水动力响应做了分析。文中数值模拟结果表明,双重控制策略下,带缆水下机器人路径跟踪的控制运动较为精确,其升沉运动位移最大误差约为0.2 m;螺旋桨的转速与推力呈正相关性,转速越大,推力也越大;水下机器人沿预定轨迹运动过程中,缆绳系统张力呈现周期性震荡的变化规律,机器人主体受到的水动力荷载与多种因素相关。     

施工顺序及不同管材对双层顶管隧道施工引起地表沉降的影响研究

针对双层顶管施工引起地表沉降的问题及其影响因素,文章借助有限元软件建立三维模型,综合考虑机头正面推力、地层损失及注浆的共同作用,模拟计算顶管施工过程,探讨顶管施工顺序及管材对地表沉降的影响。结果表明:上下双层顶管施工引起的地层最大沉降出现在下层顶管上侧,并随着上层顶管开挖该值降低17.84%,下侧隆起值变化不大;双层顶管施工引起地表沉降的主要影响区域在顶管轴线前后及左右-3.2D1～3.2D1范围内;先行施工的下层顶管引起的地表最大沉降占总沉降的78.05%;后续上层顶管的开挖导致机头前方隆起明显,表现为总沉降减少,机头通过后地表沉降增加,最大增加21.95%,并随着顶管推进地表隆起增加及衰减的速率都有所降低;先施工上层顶管引起的地表沉降较先施工下层顶管工况增加20.5%,增幅较大;混凝土顶管施工引起的地表沉降大于钢顶管,最大增加26.13%,且地表主要受影响范围增大为-4.8D1～4.8D1。     

基于成对约束的半监督选择性聚类集成

针对现有聚类集成算法基本都是无监督聚类集成算法和传统聚类集成方法,其通常将所有产生的聚类成员都参与集成的问题,设计了一种基于成对约束的半监督选择性聚类集成方法(SSCES). SSCES方法选择基于聚类成员质量和差异度的选择聚类集成为研究对象,借鉴半监督集成的关键思想,将半监督聚类信息带入到选择聚类集成中.通过在多组数据集上实验来验证SSCES算法的有效性.     

基于削峰填谷法的高桩码头施工仿真资源均衡优化研究

高桩码头工程施工涉及资源众多,是一个复杂的过程。对于复杂工程施工系统,工期一定、资源均衡的进度计划是一个关键问题。目前,对施工进度进行计划和优化主要建立在施工组织设计人员经验的基础上,具很大的局限性,可能会由于思维惯性而忽略重要结果或只分析局部和少量结果,更无法开展定量分析。因此,本文提出了基于削峰填谷法的高桩码头施工仿真资源均衡优化方法,在施工进度仿真得到的结果的基础上,采用削峰填谷法,利用非关键工序具有的机动时差,调整其开始时间,进而实现资源的均衡分配,为高桩码头施工进度、资源以及成本管理提供科学的依据。     

水下移动静默节点时间同步算法研究

针对同步式测距定位系统的时间同步难题,建立了时间同步误差模型。基于水下航行器在移动沉默状态下同单信标进行时间同步的限定条件,提出2种水下航行器在移动静默状态下同单信标进行时间同步的算法。建立了传播时延变化量同水下航行器运动状态的对应关系,利用单信标测距定位算法实现水下航行器定位的同时给出时间同步误差的估计。仿真结果表明:2种算法均能有效减小时间同步误差,且能容忍声速误差带来的测距误差。     

船舶电缆绝缘老化的快速检测方法研究

传统的船舶电缆绝缘老化程度检测方法通过计算断裂伸长保留率来完成检测,只能判断出电缆的工作状态,无法检测出电缆绝缘老化程度。通过分析剩余硬度保留率与船舶电缆绝缘老化程度线性关系,研究了一种新的船舶电缆绝缘老化快速检测方法,建立船舶电缆数据分析模型,模型运行过程分为6步,根据模型完成剩余硬度保留率的计算,从而确定电缆绝缘老化程度。由实验结果可知,给出的方法对于船舶电缆绝缘老化程度的检测能力高于传统检测方法。本研究对船舶安全航行和船舶经济发展有重要意义     

船舶电力推进系统短路模拟计算研究

在船舶电力推进系统运行的过程中,很容易受诸多因素的影响而引发短路故障,直接影响了船舶航行的效果。为了进一步研究并分析船舶电力推进系统的短路故障,本文将短路模拟计算方式引入其中,对船舶短路故障的产生机制进行了详细的分析,并通过计算模拟得到了船舶电力推进系统的故障模型,对故障的可修复性进行优化,并通过仿真验证了系统短路时的各个节点状态,提高了船舶电力系统安全性。     

一种水下拖曳体的运动特性模拟研究

为了进一步提升深海阵列式拖曳系统的深度调节性能,满足阵列式拖曳系统不同深度作业的需求,设计了一种通过内部调节机构来改变运动姿态与深度变化的水下拖曳体,并对这一水下拖曳体的水动力学进行数值计算。在研究其水动力学相关参数基础上,分析水下拖曳体重心位置变化与运动姿态的关系,验证内部调节机构的可行性。仿真结果表明,拖曳体的设计满足使用要求,不同俯仰角下水下拖曳体深度变化的时间有所不同。在俯仰角40°左右范围内,拖曳体的升力系数最大,并呈现较好的深度调节运动姿态。