数控伞钻控制系统开发及Unity3D的应用

为提高钻爆法竖井施工的安全性,实现伞钻自动化施工,开发伞钻控制系统。首先介绍伞钻功能、结构等被控对象背景,之后分别从控制系统硬件、运动控制算法及人机界面软件、Unity3D功能应用等3方面进行描述。搭载该控制系统的伞钻装置进行多次钻孔试验,结果证明： 该系统整体功能、效率、精度达到设计目标,能实现凿岩过程的自动化,提高施工的安全性;Unity3D的应用可方便主司机获取伞钻各动臂位姿信息,也能从软件上降低各动臂机械干涉概率。     

基于FLUENT的垂向二维数值波浪水槽的造波效果

建立精准的数值波浪水槽需要选取合适的造波方法、波浪方程和网格尺寸。利用FLUENT流体力学模型,采用源项法、推板法、速度边界法3种造波方法,分别建立不同网格尺寸和波陡条件下的数值波浪水槽。结合相应的波浪理论,比较采用各造波法的数值一阶线性波和二阶Stokes波、三阶Stokes波效果,得出数值波传播特点、适宜网格尺度及波陡对数值波效果影响。结果表明,源项造波法造波的波高沿水槽衰减最快,对网格尺寸变化最敏感;推板造波法数值造波效果最好;速度边界造波法计算效率最高,数值波高沿水槽衰减速度最小;在数值水槽的波浪传播有非线性作用影响,导致即使造波是线性波,传播到一定距离后,波面也有非线性变形。     

FPSO码头舾装靠泊装置设计及结构强度分析

浮式生产储油卸油装置(FPSO)的建造过程包括设计、建造、加工、安装、调试和试生产等,涉及多个学科和专业,需由船体上部组块设计单位、工程项目组、建造方等多家单位配合协调才能完成,其码头舾装也更为复杂和重要。FPSO码头舾装靠泊装置可使码头舾装更安全、施工空间更充足,并且显著提高建造效率、缩短建造周期。文中借助有限元软件对该装置的重要部件——护舷驳船结构进行分析、建模,证明其使用安全性。该装置对于其他大型船舶的码头舾装也有较好的参考价值。     

东非某工程地基处理技术特点

东非某工程堆场面积约为115万m~2,采用港池和泊位吹填料回填至堆场,设计荷载为30 k Pa及50 k Pa。根据咨工要求,在不同设计荷载的区域进行地质钻孔,再通过De Beer’s method公式计算理论沉降量,若此理论沉降量小于10 cm则不需要进行地基处理。根据计算结果,部分位置的沉降量极其接近临界值10 cm,如直接判断不需要进行地基处理,则在后续施工或堆场使用过程中可能出现较大沉降。通过区域载荷试验对该理论沉降量进行检验校核,后续计算结果和区域载荷试验显示,堆场均不用进行地基处理。     

加快谋划上海横沙深水新港

针对在全球经济复苏、船舶大型化等趋势和背景下全球第一大港上海港从2017年4月开始出现的严重拥堵现象,分析了其产生原因,论证了上海港所面临的问题的工程技术解决方法和远景规划方案。集装箱码头能力不足,可供港口建设的土地资源、超深航道和超深集装箱码头的匮乏,以及对于未来港口发展谋划的不足都是此次上海港目前面临的困境和未来发展受限制的主要原因。提出要充分发掘上海横沙的区位、岸线、超深航道等众多独特优势,为上海港目前所面临的困境寻找出路,并为上海港的未来谋划新的发展空间。     

基于单水听器的移动声源运动参数估计

文章基于水声信道的多途结构,提出了一种利用舰船辐射噪声的单水听器声源运动参数估计方法。首先分析了自相关和倒谱多途时延估计方法,并针对传播水槽实验中随声源与单水听器距离增加自相关和倒谱时延峰信干比降低的问题,提出了基于自相关和倒谱的联合估计方法,提高了多途时延估计的稳健性;其次针对如何利用估计出的D-SR时延差这唯一信息进行运动参数估计的问题,通过逐步分析说明了径向匀速直线移动声源的运动参数估计问题可以在卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)框架下进行求解;最后应用扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)和迭代扩展卡尔曼滤波(iterated extended Kalman filter,IEKF)对水槽实验数据进行处理,所得结果表明:EKF和IEKF都能利用D-SR时延差信息估计出移动声源的距离、深度和速度,并且IEKF比EKF的跟踪效果更好,证明了方法的正确性和有效性。     

船舶过程测量采集控制系统的开发与应用

船舶运行过程中,重要的运行参数信息需要进行测量、采集和显示,同时作为控制系统的输入参与控制.本文通过采用NI硬件板卡平台和基于LabVIEW的软件平台,开发1套船舶过程测量采集控制系统,能实时、可靠地完成参数的过程测量、采集、显示和控制,同时经过工程应用证实系统的可行性.     

多功能船主吊机区域局部强度计算

多功能船是为了满足海洋工程的发展需要所产生的特种工程船舶,实现了工程经济性与工程实用性的密切结合.借助有限元软件对多功能船主吊机区域局部结构进行分析,描述建立这种复杂不规则模型时需要运用的技巧,建立多功能船主吊机区域局部结构有限元模型,阐述多功能船主吊机区域局部结构有限元结构分析方法,以及在加载过程中应该注意的受力转换.所得到的多功能船主吊机区域局部结构有限元分析结果对同类型船舶的吊机区域局部结构设计和强度分析有一定的参考价值.     

基于HLA的舰船输转作业仿真系统研究

针对舰船输转作业方案仿真存在的计算资源不足、战位多、人机交互等问题,开发了基于HLA的舰船输转作业仿真系统,根据资源占有率和功能模块划分联邦成员,设计分布式仿真系统的网络结构,选定协同网时间管理策略,研究节点间通讯性能测试方法,解决节点间控制机制问题,建立协同网对象类和交互类.使用MAK-RTI作为HLA的辅助开发工具,基于Vega Prime进行视景驱动.经过仿真试验,结果表明:本系统能够在功能和性能上满足输转作业设计仿真需求.与传统设计方式相比,本系统提高设计效率,均衡计算负载,降低节点通讯延迟时间.     

波形钢腹板人行桥的有限元分析

波形钢腹板PC组合箱梁结构恰当地分别利用了混凝土的高抗压强度和钢材的高抗剪能力,提高了材料的使用效率,具有广阔的应用前景.本文对我国第一座波形钢腹板PC箱梁桥建立有限元模型,分析了顶、底板和钢腹板的应力应变.