潜艇舱室火灾后的大气监测需求研究

针对潜艇舱室火灾后的大气监测需求,利用材料火灾释放特性试验数据,结合火灾废气组分对人员的健康危害,筛选出火灾后需要重点关注的大气监测组分对象。研究表明,火灾中主要释放5种浓度高且危害性大的气体,分别为二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、氰化氢和二氧化硫。在开展火灾后的大气监测时,可根据火灾类型,从上述5种组分中筛选监测对象,从而在满足人员生存的同时,提高监测效率,降低工作强度,减少应急呼吸系统使用时间。相关研究对我国开展密闭环境火灾后的大气监测方案研究具有指导意义。     

Development of port service network in OBOR via capacity sharing: an idea from Zhejiang province in China

The ‘Silk Road Economic Belt and the 21st-Century Maritime Silk Road’ (One Belt One Road, OBOR) strategy initiated by the Chinese government has a significant impact on the business and logistics modes which involves Asia, Europe, Africa, and their adjacent seas. Many countries and ports are developing new strategies that are suitable for this economic environment. Compared with many ports in the world, the ports in Zhejiang province of China have a novel property. In addition to Ningbo-Zhoushan port, there are several other sea ports and river ports in that province. In this paper, we propose a concept of port service network that consists of a huge hub and multiple ports. Ports of small and medium sizes can share their capacities of different types of port service with the hub when the service capacities are integrated into the network. We develop a mixed integer nonlinear programming model to determine the optimal decisions in such a network with constraints on the budget to conduct integration. An optimization algorithm incorporated with a genetic algorithm is developed to solve large size problems. We provide managerial insights on the policies of government, including expanding port capacity, reducing fixed integration cost, and providing better financial condition.     

基于多维多项式混沌展开法的船舶不确定性优化设计

以船舶不确定性优化设计为对象,分析考虑多个随机变量对优化目标和约束的影响,提出一种基于多维多项式混沌展开法(PCE)的船舶不确定性优化设计,并将其应用于散货船工程优化实例中,保证船舶的稳健性和可靠性。     

船舶综合电力系统的能量管理控制系统与全数字仿真研究

近年来,电能逐渐取代传统动力成为船舶的主要推进能源。作为船舶综合电力系统的核心部分之一,船舶综合电力系统的能量管理控制策略设计及其仿真研究得到越来越多的关注。首先,本文从经济性的角度,设计了船舶能量管理系统的控制策略;其次,本文引入储能单元,利用其灵活性强和响应速度快等优点并结合能量管理控制策略减小负荷波动对电网的影响;最后,为验证能量管理控制策略的功能与有效性,建立综合电力系统简化模型。仿真结果表明,采用本文提出的能量管理控制策略可以使机组运行在最佳油耗范围内,并且提出的简化仿真模型可以验证能量管理系统控制策略的功能。     

艉管后轴承倾斜度对轴承负荷的影响研究

研究艉管后轴承不同倾斜度下轴承负荷的变化规律,应用有限元法和基于Fortran语言的传递矩阵法进行仿真模拟,完成不同倾斜度在整个轴系下的合理校中计算,结果表明：艉管后轴承的倾斜程度对艉后轴段负荷的影响效果显著,其首端边缘负荷的变化量要远大于末端;合理的倾斜调整可使轴系的负荷分配和弯矩状态更为均匀;随着各轴承轴向位置的增加,倾斜对负荷的影响趋于平缓。     

基于粗糙集和粒子群的双机电力系统控制

提出了电力系统稳定器(PSS)和静止无功补偿器(SVC)协调作用的新方法,该方法基于粗糙集理论和粒子群算法(PSO)之间的整合,粗糙集的作用是选择优化中涉及的最主要的控制器参数,PSO对选择的最主要的控制器参数进行优化。此方法目的是最小化计算时间和减少存储容量,从而提高电力系统稳定。实验结果表明,双机电力系统仿真分析表明基于粗糙集和PSO的有效性,此外通过此方法可以很好的减少优化的时间和信息量。     

管道仿真技术发展与应用进展

文中从泄漏分析与检测、在线仿真、运行优化与储气调峰方面,分析了国内外管道仿真技术的应用现状。结合当前存在的主要问题,提出应针对仿真软件易用性、高度集成的建模技术和决策支持系统等开展深入研究,以加强对管道的控制及提高管道安全性。     

基于正交—主元分析对柴油机燃烧参数匹配优化

基于电控化改造后的4190柴油机,利用AVL—FIRE软件建立天然气—柴油双燃料发动机燃烧室高压循环模型,并与原机进行验证。采用正交试验法以指示功率和NOX生成量为优化目标,并对燃烧参数进行匹配,进行仿真试验。利用主成分分析法对仿真结果进行优化分析,将优化结果与正交试验结果对比并最终代入模型进行检验。通过正交—主成分分析得出：柴油机运行参数对低温燃烧影响的主次顺序与正交试验设计基本一致,且具有更高的可靠性和准确度。优化后的参数为：天然气替代率45%,进气压力0.224MPa,EGR率12.5%,进气温度335.15K,喷油提前角22.7°对应的指示功率为37.83kW,NOX生成质量分数比原机降低78.73%,比极差分析最优组合降低10.92%。该优化方案在保证动力性的前提下可以有效地降低NOX排放。     

中压直流综合电力系统燃油经济性调度策略研究

由于研究对象、运行要求及调控手段的差异,陆用电力系统与传统船用电力系统的燃油经济性策略无法直接应用于中压直流综合电力系统。针对中压直流综合电力系统能量优化调控需求,建立了综合电力系统燃油经济性调度模型,提出了基于分层优化方法的系统燃油经济性调度优化算法,实现了对整流发电机组出力的优化,同时提出了适用于中压直流综合电力系统燃油经济性优化调度实现方法,实现了发电机出力的优化调度,并通过仿真试验验证了所提出方法的有效性。     

在役混凝土桥梁非平稳抗力劣化模型建立与更新

为建立在役混凝土桥梁结构构件非平稳随机抗力劣化模型,并通过后验更新解决劣化模型与实际结构劣化特征的匹配问题,首先,联系在役混凝土桥梁结构实际劣化特征,基于Gamma随机过程推导并建立了初始抗力劣化模型,对初始模型所存在的问题进行探讨;其次,以初始模型吸收融合结构近期实际劣化状态为原则,以结构特定时刻劣化状态的确定为基础,构建了初始抗力劣化模型的后验更新流程;再次,联合非确定性层次分析法（NAHP）与实数遗传算法（RGA）建立了基于定期外观检测数据的特定时刻抗力劣化系数评定方法,为确保该评定方法为初始抗力劣化模型更新提供准确可靠的劣化数据,采用室内模型梁加载试验对所建立评定方法的准确性、适用性进行验证;最后,以一座在役25年的混凝土桥梁为例,基于所建立的分析方法框架,阐述了其一片内梁抗弯承载力劣化模型的建立与后验更新过程。结果发现：基于特定时刻抗力劣化系数评定方法所得到的劣化系数分析结果与试验值的误差介于2.83%~6.24%之间,由该方法所得到的特定时刻抗力劣化系数可应用于初始劣化模型的后验与更新,经过初始劣化模型的后验与更新,所得到的后验模型由于吸收了结构近期的实际劣化状态,在抗力劣化进程描述方面较初始模型具有更高的准确性和更好的匹配性。