基于傅里叶分析的舰船航行安全监控系统

针对当前舰船航行安全监控系统在运行时,监控测量精度较低,导致系统测量的周期性脉冲信号较为分散的问题,设计基于傅里叶分析的舰船航行安全监控系统。硬件部分设计舰船航行安全监控控制器,实现监控控制模块功能,设计安全监控信号输出接口,分析船用发动机各种状态参数。软件部分设计采用高精度傅里叶分析法,接收监控测频数据,制定串口通信程序数据分析过程。设计监控信号接口输出代码,通过监控信号接口输出分析结果,完成舰船航行安全监控系统设计。测试结果表明,基于傅里叶分析的舰船航行安全监控系统监控测量的周期性脉冲信号较为集中,能够有效提高监控测量精度。     

基于声波频谱特征的土体障碍物超声探测分析

为了探究超声波法对土体中障碍物的探测效果,以上海市某地区的黏性土为介质设计了室内试验,并通过改变土的含水率和超声探测距离来研究不同因素对超声探测效果的影响。通过傅里叶变换对试验结果进行频谱特征分析,分别从含水率、探测距离、障碍物三个方面分析不同影响因素下接收信号的频谱变化规律。研究结果表明：随着含水率的增大,接收信号的频谱畸变程度减小,曲线上的突变点减少;随着探测距离的增大,接收信号的频谱畸变程度增大,曲线上的突变点增多;在含水率较低的情况下,障碍物的存在对接收信号频谱的影响忽略不计,在含水率较高的情况下,障碍物的存在会导致接收信号的频谱畸变程度增大,可以从频谱上进行识别。     

采用CFD方法的喷水推进轴流泵导叶整流性能改进研究

采用CFD方法对某喷水推进双级轴流泵流体动力性能进行预报,通过与实验结果的对比确认了该方法的可信性.通过观察设计工况泵内部流场速度、压力等参量和流线分布情况,并考察导叶出口沿不同半径处的速度环量分布,发现导叶的整流效果有进一步提高的空间.基于圆弧骨线设计法,改变导叶叶片安放角,对该轴流泵重新进行数值计算与分析.计算结果表明,改进后导叶的整流性能得到改善.最后,对比分析了不同导叶叶片数对整流性能的影响.     

基于二阶自适应Volterra级数的船舶运动极短期预报研究

针对随机海浪作用下船舶运动的非平稳、非线性特性,文章提出了基于卡尔曼(Kalman)滤波原理的非线性二阶Volterra级数自适应预报模型.通过把Volterra级数核向量作为状态向量,利用随机游动模型建立系统的状态方程,一步Volterra级数预报模型作为系统的观测方程,从而进一步提高了Volterra级数模型的核估计的收敛速度.同时验证了利用AIC准则对Volterra级数预报模型定阶的可行性,通过迭代法实现了自适应多步预报.仿真结果表明文中提出的基于Kalman滤波算法的自适应预报模型应用于船舶运动极短期预报是可行的,该方法在理论和工程应用方面具有重要的意义.     

A Novel Algorithm Based on 3D-MUSIC Algorithm for Localizing Near-Field Source

A novel 3-D MUSIC algorithm based on the classical 3D-MUSIC algorithm for the location of near-field source was presented. Under the far-field assumption of actual near-field, two algebraic relations of the location parameters between the actual near-field sources and the far-field ones were derived. With Fourier transformation and polynomial-root methods, the elevation and the azimuth of the far-field were obtained, the tracking paths can be developed, and the location parameters of the near-field source can be determined, then the more accurate resuits can be estimated using an optimization method. The computer simulation results prove that the algorithm for the location of the near-fields is more accurate, effective and suitable for real-time applications.     

考虑轴力和剪切效应的盾构隧道纵向变形分析

采用傅立叶级数法研究了不同荷载作用下轴力和剪切效应对盾构隧道变形的影响.?计及剪切变形所产生的地基反力,建立了弯曲变形的控制微分方程,推导了剪切变形的计算公式;采用与既有理论解对比的方法,验证了级数解的正确性;通过对比计算,分析了截面形式、端承条件、荷载形式、长高比以及有无弹性地基对盾构隧道剪切变形的影响,剪切刚度对弯...     

新型自动推进清管器

介绍了一种全新的清管器——蠕动清管器,它是一个自动推进的刚毛牵引器,可以通过特殊设计的叶轮机靠流体的冲击在管道里自由活动,它的速度和牵引能力可以通过叶轮机和牵引之间的可调速阀来改变。由于蠕动清管器不再依靠密封管道来获得动力,它的推广将会给管道清管工艺带来新的发展方向。     

基于工业CT的混凝土集料二维及三维轮廓表征方法

利用工业CT获取沥青混凝土试件内部结构断层图像,通过数字图像处理手段将图像内颗粒的二维轮廓提取出来,采用傅里叶描述子表征颗粒轮廓,结合等效直径概念确定了合理的采样间隔角度,对傅里叶变换阶数n的取值进行了定性的分析,并用图形及决定系数R2来描述拟合优劣程度,分析了可能失效的情形。采用球面调和变换对颗粒的三维表面轮廓进行表征,分别对球面调和变换阶数n′及采样点的不同取值效果利用三维可视化进行了比较,探索了其R2随阶数n′及采样点大小的变化规律。结果表明:阶数n′取25～30比较合适;球面调和变换可以更准确地表征集料颗粒的三维轮廓及局部细观特征,并且颗粒的三维轮廓用此方式表征有利于计算机建模的需要,有利于混凝土虚拟试验工作的深入开展。     

隧道火灾作用下水泥路面瞬态温度场计算方法

隧道发生火灾时水泥路面板内升温迅速,温度梯度较大,采用数值方法求解路面热传导偏微分方程易导致数值解振荡、计算结果失真,且过程繁琐.根据火灾下水泥混凝土热工参数变化规律及傅里叶余弦变换,推导了隧道火灾下路面内温度场的理论计算公式,并与通用有限元软件计算结果进行了比较.结果表明,推导公式可用于计算连续时间内路面板不同位置的温度分布,较好解决了数值方法求解路面瞬态温度场时数值解振荡、不连续的问题,提高了计算精度,且路面内温度场变化规律呈明显的抛物线型态势,与一维热传导微分方程的物理意义吻合较好.因此,推导公式求解火灾下路面结构瞬态温度场具有更好的适用性.     

基于CFD的泵轮叶栅关键参数对液力变矩器的性能影响预测

基于计算流体力学理论,利用Pro/E建立某型液力变矩器叶栅系统全流道模型。借助多重参考系技术,采用FLUENT软件对液力变矩器内流场进行数值模拟,并与原结构的试验结果对比,验证了该模型的合理性。在此基础上,研究了泵轮叶片进口角和出口角等关键参数对液力变矩器性能的影响。结果表明,增大叶片进口角或减小叶片出口角,可降低失速变矩比、K因子和改善高速比下液力变矩器的传动效率。