基于约束RRT算法的船舶管路自动布置技术

船舶管路布置的路径受到工艺、规范、美观和习惯等多个约束,且管路布置是多解问题,路径选择具有一定的随机性.为此,提出基于多个约束的快速扩展随机树(RRT)算法,并应用于船舶管路布置.首先,对RRT算法增加随机采样点概率、随机采样点位置、路径点位置和特定路径探索方式约束优化,减少算法随机性和提高算法鲁棒性;其次,从管路与障碍物的距离、管路初始路径点数量、管路长度和管路方向进行约束优化;最终,在三维平台上实现船舶管路的自动布置应用,并取得良好效果.     

并联式船舶混合动力系统参数匹配与能量管理

以某并联式船舶混合动力系统作为研究对象,对系统中的船体、螺旋桨、天然气发动机、可逆电机和动力电池等主要部件进行参数匹配,研究基于逻辑门限值的能量管理策略.针对周期性作业船舶运行工况,研究不同动力电池初始荷电状态(SOC)条件下动力电池等效天然气消耗量、天然气发动机天然气消耗量以及系统等效天然气消耗量.结果 表明,在动力电池初始SOC为0.5和0.9的仿真条件下,系统运行模式受到动力电池SOC边界条件限制,系统等效天然气消耗量显著增加;相较于采用天然气发动机推进的船舶动力系统,所提出的并联式船舶混合动力系统可实现节省4.66％～7.00％的天然气消耗.     

船舶智能设计浅析

随着《中国制造2025》提出综合实力进入世界制造强国前列的制造强国战略目标,基于新一代信息技术产业的智能制造工程正在各个产业迅速推进。但作为制造强国基础的智能工厂并不仅仅局限于智能制造,还应该包括智能设计、全范围的智能物流和智能管控等。其中智能设计是缩短产品研制周期的关键,通过智能设计产生最优化的数据、高正确率数据是缩减制造周期降低制造成本的关键。文章简要剖析智能设计在船舶行业的应用,基于现状展望智能设计的发展方向,并分析了发展智能设计所需的数据系统建设。     

一种气垫船自航模远程控制方法

由于气垫船自航模自由航行不受约束,且距离岸基有一定距离,其远程无线控制尤为关键.在保证远程控制指令数据长距离传输稳定的同时,气垫船自航模其自身操作的复杂性,也应保证其远程控制系统具备大量数据互换的能力.该文针对用于无约束状态下的模型试验气垫艇船自航模远程控制方法进行详细介绍,其中包括气垫船自航模自控系统与远程控制实施方法.此自控系统的控制方案是以SIMATIC S7-1200系列为基础设计的控制系统,同时无线远程控制选用的是ZP3000系列,以4G进行传输达到离岸控制的目的.该控制方法经实际试验验证能进行有效远程控制,是研究气垫船自航模的重要技术手段.     

基于能量重心定位的水下防护薄板结构撞击识别方法

为弥补传统能量重心定位方法的不足,综合考虑薄板结构上孔的非对称分布,创造性地提出一种基于加权能量重心定位的撞击识别方法.通过有限元模拟验证该方法的有效性和准确性,结果表明,该方法能快速而准确地对非对称、非连续薄板结构的撞击位置和撞击应力进行识别判定.研究成果可为结构撞击识别方法的改进优化提供理论支持,为工程中复杂结构的撞击监测和识别提供技术支撑.     

公务船海上靠帮碰垫选型浅析

公务船在海上执行任务过程中,会进行人员换乘或物资补给,两船靠帮后的人员换乘和靠帮补给是最直接的方式,而在两船靠帮过程中,碰垫的选择对安全靠帮起着重要作用.该文旨在通过分析研究运输船常用的靠帮碰垫计算和选型方法,根据公务船靠帮作业的特点,并结合碰垫的类型,给出公务船碰垫的选型计算方法,同时对两船靠帮时碰撞能量计算公式的选择提出指导性建议.     

围垦工程对大小鱼山海域潮流的影响

采用MIKE21-HD软件建立了大小鱼山海域潮流数值模型,并利用实测资料对其进行验证。在模型基础上,针对大小鱼山海域岛间的复杂潮流条件,利用潮流数值模拟分析大小鱼山围垦工程对周边水动力条件的影响。模拟结果显示：1）围垦工程的影响范围主要集中于围垦区附近,未对大范围海域水动力条件造成影响,潮平均流速变化基本在0.5 m/s以内。2）在围垦区东西两侧弱流区产生1.5～2 m/a的淤积,其余水域海床冲淤幅度基本在1 m/a以下。因此,该围垦工程实施是可行的。     

气囊隔振器耐压强度研究

目前常用的气囊隔振器主要分为囊式和膜式结构气囊,两者从几何上皆可简化为一种轴对称旋转壳结构.本文以薄壳无距理论建立两者统一力学模型,求解出平衡状态下囊体的内力表达式;建立囊体帘线骨架层复合材料模型,利用应力转轴公式和Tsai-Hill强度理论进行失效分析,推导出气囊耐压强度表达式;为保证囊体耐压强度,优化设计帘线缠绕角,推导出最佳缠绕角表达式;试验结果表明,气囊隔振器的爆破压力与理论计算值基本吻合,验证了理论模型的有效性.研究结果可为气囊隔振器的可靠性设计提供理论指导.     

果汁运输改装船关键工程控制方案研究

果汁运输船是将新鲜果汁从产地输送至需求地的主要海上远程运输工具,是解决果汁长时间存放、运输的有效载体。由于集装箱船、果汁运输船两型船舶船体结构特点类似,因此把集装船改装为果汁运输船,其改装成本远低于新造果汁运输船。文章研究集装箱船改装为果汁运输船的关键工程控制方案,探索改装技术思路,为类似改装工程提供借鉴。     

基于RA8876M的船舶机舱一体化显控模块设计

针对船舶机舱内设备的便捷操作需求,采用STM32F429芯片和RA8876M显示控制器,研究设计一套适于船舶机舱使用的具有接口丰富、操控便捷和应用场景丰富等优点的一体化显控模块。RA8876M显示控制器能在无操作系统环境下正常工作,有助于降低模块整体应用程序的开发难度;利用RA8876M显示控制器配套上位机软件可视化编程的优势,能大幅缩短软件开发周期。通过在某船舶机舱延伸报警系统中应用,验证该一体化显控模块具有优良的工作性能。