船用分油机仿真系统的设计与实现

船舶燃油系统包括油柜、油泵、蒸汽加热器、水箱、分油机等.为提高学员熟练掌握分油机操作流程及故障诊断和排除能力,建立了分油机的仿真模型.该模型使用C#高级语言编程,实现了友好直观的仿真系统操作界面.通过实物PLC(programmable logic controller)控制器对仿真分油机进行自动控制,并以通信方式实现互连.仿真系统运行结果表明,设计方案准确,模型精度满足仿真要求.该系统的实现降低了航海类院校操作培训成本.     

船舶破舱状态浮态的时域计算分析

基于准静态计算法,开发时域数值模拟计算程序,对船舶确定性破舱的浸水过程以及从舱室进水开始到浸水量稳定时刻再到船体停止横摇趋于稳定的时域内船体浮态进行分析,旨在弥补以往的破舱稳性计算和研究无法表现船舶横摇中浮态随时间变化的缺憾.并将这一计算模型用于3 100 TEU集装箱船某一破损条件下的确定性破舱稳性时域计算,得到结果经过对比分析证明具有较高合理性.基于计算结果,对破口长度对破损后的横摇过程的影响进行归纳.     

自主式水下潜器方位对准方法研究

针对自主式水下潜器传递对准技术进行研究,根据以往的匹配方法中通常水平失准角估计精度高、对准时间快而方位失准角估计总不理想的情况,提出了一种基于惯性测量器件测量求解方位失准角的匹配方法.针对这种匹配方法,将水平失准角信息当作已知量进行计算,进行了理论推导和MATLAB仿真,并且对仿真结果进行分析,结果表明,利用这种方位对准方法估计方位失准角精度高、时间短,有很好的实用性.     

低进速系数下螺旋桨后无限大平板受力数值计算

借助FLUENT软件,对低进速系数(J≤0.01)下螺旋桨正下游一无限大平板的受力进行数值计算.考察了桨板间距对平板上受力和桨推力的影响以及同一桨板间距下不同进速系数对平板受力的影响,发现了低进速系数下螺旋桨周围的一些流动特征.     

三维船体库系统研究

建立三维船体库系统是解决船体快速建模的最好途径.在对系统功能进行总体分析的基础上,采用SQL Server 2000建立了系统数据库,以Visual Basic 6.0为开发工具,设计了系统管理模块;以船舶设计软件MAXSURF为支撑平台进行二次开发,设计了船体母型变换模块.研究结果表明,利用三维船体库系统可以快速地生成船体模型,加速设计进程.     

基于拟合波浪载荷船体梁总纵极限强度可靠性分析

船舶波浪弯矩在规则波中的频响函数以半解析的形式给出,同时考虑了实船非直舷及底部砰击因素的非线性影响.提出了波浪弯矩的非线性经验拟合表达式以及波浪中的统计分布特性,它能快速准确地预报波浪载荷极值.最后提出了针对船体梁总纵极限强度进行可靠性分析的方法,并给出实船算例.研究结果表明,给出的方法既适用于概念设计阶段对船舶结构的安全性评估,也满足对实船波浪载荷的快速预报及结构强度可靠性分析的要求.     

基于BP网络的受冲击舰艇主动力系统易损性分析

舰艇在冲击环境中的易损性是其技术性能的要素之一,正确分析舰艇易损性是舰艇生命力设计、管理、优化的前提之一.提出了一种基于BP神经网络技术的新的易损性分析方法,根据有限的学习样本建立了预测舰艇在冲击荷载作用下易损性的计算模型.某舰艇主动力系统的计算实例表明,该方法准确率较高,具有广泛的应用前景.     

潜艇可靠性特点分析及FMEA应用研究

FMEA是可靠性领域中分析故障因果关系的通用分析方法,在应用FMEA时应结合本行业特点开展适应性研究.基于对潜艇可靠性特点的深入分析,详细讨论了潜艇设计FMEA的分类组成、各部分分析内容及分析目的、各阶段应采用的分析方法和故障判据等适应性问题,并通过对任务与工况、功能与设备、功能与功能三组关系的研究提出了针对潜艇故障传播路径的分析方法.     

改进遗传算法在船舶压载水置换方案求解中的应用

根据船舶压载水置换的安全条件,将压载水置换问题归结为多目标组合优化问题.以总纵弯矩和剪力最小为目标,艏艉吃水条件为约束,采用两舱同时置换的策略,建立了船舶压载水置换问题的优化模型,并引入遗传算法对该问题进行求解.采用整数编码,将多目标问题以权重集合法转化为单目标问题,同时根据压载水置换具体问题,对遗传算法进行了改进.最后以一艘50 000t成品油船的压载水置换问题为例进行仿真试验,试验结果表明,采用遗传算法可以快速地搜索到工程实用方案,具有一定的工程应用价值.     

舵鳍联合非线性数学模型的建立及仿真

针对船舶运动的非线性本质,为舵鳍联合系统建立了具有通用性的非线性数学模型.首先基于MMG(Ship Manoeuvring Mathematical Model Group)的建模思想,建立一个包含风、浪、流十扰的4自由度舵鳍联合非线性数学模型,并详细给出了模型涉及的参数及流体动力导数的计算公式.然后利用该模型对"Hual Trooper"号汽车运输船及"Belnor"号散货运输船进行同转试验及Z彤试验的仿真,得到了一系列与实船试验曲线接近的仿真曲线.仿真结果说明了该模型的止确性和工程可行性.