Two-dimensional numerical simulation and experiment on strongly nonlinear wave–body interactions

A constrained interpolation profile (CIP)-based Cartesian grid method for strongly nonlinear wave–body interaction problems is presented and validated by a newly designed experiment, which is performed in a two-dimensional wave channel. In the experiment, a floating body that has a rectangular section shape is used. A superstructure is installed on the deck and a small floating-body freeboard is adopted in order to easily obtain water-on-deck phenomena. A forced oscillation test in heave and a wave–body interaction test are carried out. The numerical simulation is performed by the CIP-based Cartesian grid method, which is described in this paper. The CIP scheme is applied in the Cartesian grid-based flow solver. New improvements of the method include an interface-capturing method that applies the tangent of hyperbola for interface capturing (THINC) scheme and a virtual particle method for the floating body. The efficiency of the THINC scheme is shown by a dam-breaking computation. Numerical simulations on the experimental problem for both the forced oscillation test and the wave–body interaction test are carried out, and the results are compared to the measurements. All of the comparisons are reasonably good. It is shown, based on the numerical examples, that the present CIP-based Cartesian grid method is an accurate and efficient method for predicting strongly nonlinear wave–body interactions.     

波纹挡边带式卸船机装卸木薯干的取料头改造方案

结合木薯干的理化特性,重点阐述波纹挡边带式卸船机装卸木薯干时取料装置的几种改造方案。简要分析了不同方案的优缺点,并结合某港相关试验测试结果,给出波纹挡边带式卸船机装卸木薯干的方案选择。     

基于模糊数学理论的船体模块划分方法研究

船体结构的模块划分,是以船体结构分析为基础将它们划分成不同层次或等级,分别加以评定和计算,在此过程中存在很多具有模糊性的地方。本文将模糊数学理论应用于船体结构模块划分过程中,通过模糊聚类方法对船体结构进行模块划分,并通过多级模糊综合评判方法对其划分方案进行了验证。     

带阻尼绕组的永磁同步电动机起动分析

摘要：为了改善永磁电机的起动性能,建立了无阻尼绕组和带阻尼绕组两种永磁同步电动机的数学模型方程,并建立它们的模型,在一组参数下对两种永磁同步电动机进行了起动性能仿真,比较分析了带阻尼绕组的永磁同步电动机在起动上的优点。     

广州地铁6号线的隧道通风设计

广州地铁6号线穿越老城区,因此隧道通风设计的控制因素较多.通过简化和输入合理的边界条件和参数,运用SES程序对该线路进行计算,针对隧道内温度和风量进行分析.指出在现有配置隧道通风系统的情况下,深埋隧道内近、远期的全线温度满足要求;单端设置活塞风井的"活塞效应"作用较大,隧道区间换气量达到《地铁设计规范》规定,且增设消声器对活塞风道的作用影响不大,设计优化、合理.     

基于串联排队网络的三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度模型

为了提高三峡-葛洲坝水利枢纽的整体通过能力,分析了三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度的实际需求,建立了三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度数学模型,考虑了闸室面积利用率最大、整体待闸时间最小两个目标函数和船舶编排过程中的八个约束,应用串联排队网络理论求解模型。算法将申报船舶按照航向分成四个船舶序列,动态计算每艘船舶的权重,兼顾船舶长度与宽度优先,待闸时间约束、葛洲坝船闸通航条件限制和任务均衡的要求,循环排船,逐步优化。应用结果表明应用该数学模型和编排算法编制一个计划期的两坝五闸计划仅需2 min,编排时间短,葛洲坝2#船闸的闸室面积利用率高于70%,并且客船和旅游观光船均排在前面的闸次中,说明客船的待闸时间约束是满足的,并且在航向上是上下航向交替运行,没有出现倒闸情况,编制的计划满足实际调度需要。     

考虑螺旋桨体积力的水下机器人水动力特性仿真

为在初步设计时预测ROV的水动力性能,使用CFD技术进行分析,以ROV模型为例,最大程度地保留ROV内部的构件,使模型更加接近真实状况。分别计算ROV在不同工况下的阻力、不同漂角下的横向力和转艏力矩以及添加体积力模型之后的螺旋桨流场状况,很好地模拟出ROV周围的流场,并与已有的试验数据进行对比。结果验证了CFD水动力仿真的可行性和准确性,并还可预测ROV在螺旋桨作用下的进速等,对ROV设计具有实际的参考价值和指导意义。     

基于扩展卡尔曼滤波的GPS信号跟踪技术

提出一种基于扩展卡尔曼滤波的GPS信号跟踪方法,通过扩展卡尔曼滤波器,得到基于相干积分支路的滤波模型,有效地削弱常规GPS跟踪环路中的跟踪误差,增强接收机的抗干扰性能,提升其在信号较弱位置下环路的跟踪性能,对加入惯性信息条件下惯性信息对系统所产生的影响做了相应的分析研究。通过仿真对比结果可以知道:当处于弱信号条件时,与通常用到的GPS信号跟踪方式相比,基于扩展卡尔曼滤波的信号跟踪算法可以有效提升跟踪的精度。     

智能船舶集成设计技术

针对符合CCS《智能船舶规范》入级符号的船舶设计开发,研究分析智能船舶集成设计技术的设计思想、设计要素、设计框架和关键技术,设计目标船解决方案,并讨论了未来需要突破技术方向。     

基于石墨烯的柔性薄膜电极进展

石墨烯具有诸多优异的物理、化学特性,在电化学储能领域得到了广泛的关注。本文综述了石墨烯薄膜以及石墨烯复合材料薄膜在锂离子电池以及超级电容器柔性电极中的应用进展。根据石墨烯在柔性电极中作用的不同分为三个部分结合研究实例分别论述,并对石墨烯基薄膜电极材料在柔性电化学储能器件中的应用前景进行了分析和展望。