虚拟实验在实验教学中的应用

虚拟实验是实验教学的发展方向。分析了虚拟实验在实验教学中的优点，以液压传动虚拟实验系统为例，从达到教学目的和具体的实现方法上考虑，根据实现系统功能的演示、仿真、记录三大模块，提出了一个实现虚拟实验系统的方案。     

1Cr18Ni9Ti钢的抗冲击性能实验研究

材料本构关系的准确程度对结构数值仿真分析的结果影响很大。对于受冲击载荷的金属结构,材料特性还与应变率关系密切。通过分别采用Hopkinson压杆实验系统与WDW3050微控电子万能试验机进行了1Cr18Ni9Ti钢的动态与静态性能测试,得到了本构方程的表达式,为后续的结构抗冲击仿真分析提供了较为准确的数据。     

淤泥质海岸外航道淤积计算

利用水流泥沙榆移方程和淤积公式建立了淤泥质海岸上外航道淤积计算公式,通过水槽实验和数值模拟对公式中的参教作了修订,公式计算结果与物模、数模、现场的资料及规范推荐的公式结果一致.     

船舶同步电动发电变频机组的设计及运行特性

同步电动发电变频机组是一种适合于安装在船舶上的固定变频比的中频变频电源装置.介绍了同步电动发电机组的构成,并对机组的单机运行和并联运行特性进行了研究,给出了实验结果.实验结果验证了机组的并联运行和功率调节方法的可行性.     

砂岩级配碎石材料级配与性能研究

为分析砂岩在道路工程中路面铺装的可靠性,通过不同的级配方法得到几种级配碎石并加以删选,以对结构受力影响最为显著的回弹模量为研究切入点,将筛选出的各级配与其CBR实验结果做比对分析,得到CBR与模量关系曲线。结果表明:骨架型级配能提供的各粒径范围过窄,不利于施工;连续性级配具有良好的工作性能(CBR值较高),推荐使用连续级配作为施工级配;砂岩作为使用量较小的道路工程材料,存在一定的缺陷,通过相关级配,能保证该砂岩级配碎石良好地运用。     

逐日路径演化中出行者信息偏好的实验分析

在逐日出行过程中,出行者对各类信息的偏好是一个动态变化的过程,不同出行者对同类信息的偏好也不同.本研究搭建不同信息条件下逐日路径选择实验场景,用信息偏好系数表征不同类别信息对出行者感知时间影响的相对权重,研究出行者信息偏好的演化规律与分布特征.实验结果表明,出行个体信息偏好的演化存在3种类型,出行群体对感知时间的信息偏好系数先震荡增加后逐步稳定,出行个体对感知时间的信息偏好系数在出行群体中成正态分布.与只提供完全历史信息相比,同时提供基于指数平滑法的系统预测信息会降低出行者对感知时间的偏好.     

交通指路标志信息量化分析

交通指路标志信息认知的水平直接影响出行者寻路的安全性和舒适性。对不同信息组织形式的交通指路标志进行标志信息理解实验,发现交通指路标志版面信息的位置及字符排列方向对信息的理解水平存在显著性影响。当标志上信息的位置与在路网中的相对位置相同,且字符排列方向没有旋转、与道路线形保持一致时,信息的理解水平较高;当标志上信息被移动或旋转时,信息的理解水平将降低42%~66%。     

水下机器人姿态角LQR-鲁棒方差控制实验研究

采用自动平衡控制系统作为物理仿真系统对水下机器人姿态角控制进行实验研究.结合具体系统设计了鲁棒方差控制器,分析了设计参数和系统参数变化对系统性能的影响.针对系统对大偏差和小偏差不同的要求,采用了LQR控制和鲁棒方差控制复合控制器;结合实际参数不确定范围确定了合理的设计参数范围;进一步结合实际调试中的具体问题确定了适当的系统参数.研究表明,LQR-鲁棒方差控制策略可以保证系统在较大范围的参数变化时保持稳定,有适当的带宽,并对随机干扰实现了合理的抑制.研究结果可供研制水下机器人控制系统参考.     

潜艇PMM实验的CFD仿真技术研究

操纵性是现代潜艇最重要的总体性能之一.为预报潜艇的操纵性能,需求得所有的水动力导数.借助CFD技术和动网格技术数值模拟小振幅平面运动机构试验,求解了SUBOFF主艇体的水动力导数,并与混合分布法计算的附加质量项作了比较,二者符合良好,从而验证了方法的有效性.流场的求解基于RANS方程和RNG k-ε湍流模型,动网格的处理采用Hrvoje Jasak和Zeljko Tukovic的方法,压力和速度的耦合采用PIMPLE方法解耦.流场的控制方程采用有限体积法离散且分离式求解,网格运动的控制方程采用有限元方法离散,网格的分裂采用体和面同时分裂法.     

基于协商的船舶避碰仿真系统的设计及分析

介绍了以互利和全局较优为目标,从一个更为人性化和实用化的角度来解决船舶避碰问题的基于协商的船舶避碰理论,给出了为实验验证该理论而实现的仿真系统的设计,并通过模拟数据对该理论进行可行性验证和分析.验证结果分析表明:协商避碰基本是可行的,即两船在不同的会遇态势下通过协商可以得到安全并且比让路船单独避让的方案更经济的整体避碰方案,协商数学模型的一些关键参数的取值对协商过程及结果的影响符合理论预期.