微型开架式水下机器人水动力系数测定

水下机器人水动力系数的准确测定,是对机器人运动进行仿真和控制的前提。以形状复杂的开架式有缆水下机器人(ROV)作为研究对象,通过一系列水动力试验,计算出适用于开架式水下机器人模型的几个重要的实时水动力系数,为自主遥控水下机器人(ARV)的运动仿真提供了数据支撑,进而为ARV的控制奠定了基础。     

结构动态稳定性数值模拟研究

采用有限元方法计算了加筋板在流固冲击下的动态稳定性,研究的目的是对舱壁结构受水下爆炸冲击时的动态稳定性提供参考和依据.详细分析了影响加筋结构动态屈曲的各种因素:加筋与筋的厚度、初始几何缺陷的形式与大小、冲击载荷的脉宽和幅值、边界条件、筋的分布以及板的厚度.在分析研究的基础上提出了改善加筋板抗失稳的方法,以利于工程设计中具体应用.     

舵机幅度与速率受限的船舶转向抗饱和控制

为了解决船舶转向控制中存在的实际问题—舵机幅度与速率饱和、模型不确定性、流体动力非线性,提出了转向抗饱和控制算法。在模型有效性的前提下,化不确定非线性船舶动力学模型为线性微分包含模型,应用线性系统理论求出静态无约束控制规律;在控制器中加入幅度与速率饱和模型,以最小化扰动到被调输出的非线性L2增益为目标,控制问题转化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,进而求出静态抗饱和补偿增益。仿真结果满足实际转向控制要求。     

大灵便型散货船的线型设计与优化

在对当前已建与在建的五万吨级大灵便型散货船的船型比较分析的基础上,确定了开发项目的主要尺度要素,并对该类船的线型特点进行了分析。利用势流计算原理对船体周围流场特性进行了计算分析,结合以往在船舶线型方面的经验对原船线型进行了改型优化,通过水池模型快速性试验验证获得了较为优良的船舶线型。在相同的主要尺度情况下,经对线型的改型优化可使满载状态时的有效功率下降23%,收到功率下降24%,设计状态时的有效功率下降20%,收到功率下降30%,相应的船速可分别提高0.6kn及0.7kn,说明对线型的改型优化取得了较为显著的效果。为采用兴波数值计算分析与船舶线型方面经验相结合的方法来进行线型优化提供了一个良好的范例。     

集装箱船纵向下水计算与实船测试

4250TEU集装箱船采用两根钢珠滑道纵向下水,这是一种创新的下水方式。因箱位多、下水重量大和艏艉线形瘦削,采用此种工艺下水会带来风险。对于这种下水方式,通过弹性支座下水横梁压力的实船测试,测得准确的受力状态、滑道反力分布和时间规律。测试结果与理论计算非常吻合。这项测量是对经典下水理论的验证和补充,为大型、大吨位船舶的安全和如期下水提供了成功实例和借鉴。     

EEDI中船舶失速系数fw的计算方法与软件开发

近来IMO提出的新船能效设计指数(EEDI)将会对我国船舶工业产生重大影响。针对该指数计算公式中的船舶失速系数fw进行了研究,提出了一个系统的fw计算方法并形成软件,将计算结果与试验值和NMRI方法计算结果进行比较,证明计算方法具有工程实用性,为近一步开展相关研究工作奠定了理论基础。     

油轮货油温度自动采集系统设计

货油的密度和体积随其温度的变化而变化,货油温度是货油计量的关键参数,货油温度的测量精度直接影响货油的计量结果。基于PLC(Programmable Logic Controller)数字化货油温度自动采集系统能随时提供各测量点的温度检测值,为货油计量及时提供了修正数据;并具有控制性能好、界面友好、可靠性和温度测量精度高等优点;解决了人工测量货油温度劳动强度大、效率低和精度差等问题,能提高货油计量的准确率。     

OFDM同步算法在水声通信系统中的分析与仿真

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术的抗多径衰落能力可以很好的改善信号在水声信道中的传播性能,同步算法是OFDM技术在水声通信中得以运用的重要环节。通过分析基于CAZAC序列的Guangling Ren和Seung同步算法的特性,并将这两种算法用于水声通信的性能分析与比较。仿真和分析表明,这两种同步算法均可以较好地应用于水声通信中,并且在多径传播时延严重的情况下Seung算法同步性能优于Guangling Ren同步算法。     

海上遇险时地面系统中各方通信的协调性

为充分发挥地面系统在遇险通信中的重要作用及提供地面系统模拟器研发的理论基础,综合相关法规要求、地面通信设备和天波传输特点,对地面系统的遇险通信过程进行了系统研究。提出地面系统遇险通信应遵循"同波段"的原则,得出通信各方相互协调的关系模型。协调性通信关系模型不仅有助于船、岸各方高效利用地面系统实现遇险报警和通信,对于全球海上遇险与安全系统地面系统模拟器的研发也具有借鉴意义。     

船用新型电液式激振器动态特性仿真研究

船用新型电液激振器能有效地模拟和分析船舶上不同频率的振动。该激振器由2D伺服控制阀和双作用液压缸组成,2D伺服控制阀阀芯的旋转运动和轴向运动分别控制液压缸激振频率和振幅,激振频率由2D伺服控制阀阀芯转速,阀芯台肩沟槽数和阀套窗口数决定。电液激振器的整体性能直接受作动器动态特性影响,因此对作动器动态特性研究相当重要。通过综合考虑液压系统的线性与非线性因素,借助MATLAB软件的SIMULINK工具箱进行非线性建模,研究2D伺服控制阀控电液激振器在不同频率输入下,其作动器输出的载荷、位移等动态特性。从而避免了传统研究方法中线性化分析而导致的误差。将仿真结果与实验结果相对比,验证了电液激振器仿真研究的准确性。