基于人工势场法的船舶自动导航算法设计

在船舶的自动化导航系统中,结合了GPS和北斗导航技术,通过2种定位系统的数据融合,能够实现非常高精度的位置定位和导航服务。但是在陌生水域航行时,船舶依然可能会面临定位失败的问题,从而给船舶的安全航行带来严重的安全隐患。本文主要研究了人工势场法在船舶定位导航领域的应用,通过人工势场技术,船员能够快速对导航的位置信息进行监测,极大增强了定位的精度,特别是融合了导航算法后,能够实现自动化智能航行的功能。     

水位涨落过程中海堤(土石坝)渗流分形分析

渗流问题一直是困扰水工建筑物健康发展的难题。随着建筑物使用年限的增长、运行环境的改变,渗流常常发生在堤防、土石坝中。利用有限元软件对不同水位下的海堤进行数值模拟,将分形理论应用于水位涨落过程渗流数据中,对相同单元节点处渗流产生的总水头H、渗流压力P以及渗流流速v曲线的盒维数进行分析,并通过Matlab编程计算出不同关系曲线对应的分形维数。结果表明:总水头分维D_H,渗流压力分维D_P以及渗流流速分维D_v随水位的变化而变化,且各分维值随水头变化明显与水位涨落成正比。采用分维值表示水位涨落过程中渗流因素是一种简洁、准确、科学可行的方法。     

水泥固化土海堤渗流流固耦合效应分析

土石海堤作为一种传统的堤防形式广泛运用于水运工程中,但由于土石海堤自身的局限性,及其修建时的施工缺陷、运行不当,往往存在渗透破坏等严重的安全性问题,严重威胁建筑物的安全运行。针对已有工程,提出一种新型的水泥固化土海堤防渗结构形式,利用有限元软件ADINA,采用摩尔-库仑和Druker-Prager弹塑性本构模型,对普通土石海堤与水泥固化土海堤不同堤坡相同工况下流固耦合效应应力场、渗流场与应变场进行数值模拟分析。结果表明:使用水泥固化土不仅减少海堤内、外堤坡比,节约土地资源,而且降低整个工程的工程投资,是一种简捷、可靠的方法。     

MR阻尼器瞬态温度场的多场耦合仿真及试验

为了考察MR阻尼器工作时的温度特征,对其瞬态温度场进行了仿真与试验。基于MR阻尼器工作过程的能量转化,计算热学参数,建立仿真模型。用FLUENT软件求解MR阻尼器瞬态温度场,用温度传感器监测MR阻尼器外壁温升;对比分析仿真与试验结果,并讨论综合散热系数的影响。研究表明：MR阻尼器瞬态温度场呈现以活塞为中心向两端盖递减的梯度分布,5000s后逐渐趋于稳定;仿真与实测数据高度拟合,偏差小于6%;综合散热系数主要影响1000s后的温度变化,从7.06提高到30.11时,阻尼器最终温度下降24.35%。研究结果可为MR阻尼器结构参数优化与散热系统设计提供参考。     

卫星资料连续同化在“威马逊”台风浪模拟中的应用

基于中尺度大气模式WRF,以1409号超强台风"威马逊"台风为例,通过WRFDA同化模块及快速辐射传输模式CRTM进行微波辐射资料AMSU-A连续同化,来探究卫星资料同化对风场模拟的影响,并利用SWAN模型模拟台风风场驱动下的波浪场。结果表明,采用连续同化AMSU-A资料的方法能够较为显著地提高台风路径、强度以及台风作用下波浪场的模拟效果。     

基于改进人工势场算法的AUV路径规划

针对传统人工势场算法运用于AUV路径规划时存在易死锁、实时性差、结果欠优等问题,提出一种改进型人工势场算法.在障碍物周围新增滑移区以替换原有斥力场的作用效果,同时构建相应的滑移准则以实现对AUV的滑移运动控制,具体包括滑移区判别、滑移参数选择和滑移方向判别准则.最后,在MATLAB中进行仿真实验.在静态环境下,分别利用...     

市域（郊）铁路车辆基地场坪标高设计研究

合理进行场坪标高设计是市域（郊）铁路车辆基地工程的研究重点与核心,文章以南京市域（郊）线宁扬城际铁路车辆基地工程为研究背景,结合其车辆基地选址现状及周边规划控制因素,在考虑满足防洪防涝基本要求下,对车辆基地场坪标高方案进行创新研究和探讨,提出基于防洪水位填高场坪和现状地面的2个场坪标高设计方案。综合比对分析得出,方案1采用充分的防洪防涝技术措施,可满足车辆基地防洪防涝的基本要求,符合周边规划城市设计,可有效减少车辆基地站场土石方工程,有效提升车辆基地工程经济效益。     

危险水力条件对堤坝稳定性影响的模拟

应用物理模拟和数值模拟手段研究了上游水位骤降和地下水渗流等危险水力条件下堤坝稳定性,分析了上游水位不同降速、地下水位不同高度及土体各向异性对堤坝稳定性的影响.模拟了改变地下水渗流的方向、大小等工程控制措施的效果.结果表明,堤坝渗流整体稳定性分析时应正确考虑渗流场的影响.     

港珠澳大桥工程二维潮流数学模型研究

文章建立了基于无结构网格的港珠澳大桥所在海区平面二维潮流数学模型,并采用潮流数值模拟手段对该海区的潮流动力进行了模拟研究,分析了大桥工程周围海域的潮流动力影响。为了在宽广海域中刻画桥墩的阻水影响,将桥墩概化为陆地,并采用桩基阻力处理方法处理桥墩阻力。通过研究采用了局部网格加密方法,桥墩处最小网格长度仅2.39m。研究结果表明:港珠澳大桥的建设对伶仃洋潮流的影响甚微。若以流速变化0.01m/s作为有显著影响的判断标准,则工程对潮流的影响仅限于内伶仃岛与桂山岛之间的大桥及人工岛附近。大量的研究结果可为论证港珠澳大桥建设方案的可行性提供理论依据。     

潜艇模型尾流场脉动速度及压力的子波自相关分析

采用热线风速仪和压力传感器同时测量潜艇尾流边界层的脉动压力和脉动速度信号,运用连续子波变换的自相关和互相关分析,研究边界层相干结构的变化规律.结果显示,相干结构在时空中呈多尺度分布,在对数区主要集中在大尺度,在缓冲区扩散到小尺度.在大尺度向小尺度的过渡过程中,相关性下降很快,小尺度涡相关性更弱.广泛存在的相关性很弱的小尺度涡成为数量巨大、含能很少的背景湍流.子波变换的自相关分析可以定性,也可以定量显示涡的时空特性,是研究湍流多尺度相干结构的有效方法.