短波信道模型仿真及其改进算法研究

文章介绍了Watterson信道模型的特性,并以ITS宽带信道模型为基础,提出了一种改进的窄带短波信道模型,并经过适当的近似与简化,得到了适于计算机仿真的实现结构,改进的窄带短波信道模型考虑了各个传媒模式内的时延扩展,消除了Watterson模型的使用限制,能够仿真更为广泛的短波信道条件。     

一种目标角闪烁统计性模型算法及仿真

提出了对应于角闪烁时域统计性模型中一类子模型的特定生成算法,并在时域统计信号上增加了相应的频域特性。通过仿真实验得到的时域统计图形和频域功率谱图形充分证实了算法的正确性。     

低长径比浮式圆柱涡激运动实验研究

为研究低长径比浮式圆柱涡激运动响应,对其进行了水槽模型实验研究。测试了三种长径比(L/D=2.5、2.0、1.5)圆柱在不同来流速度下的运动响应及顺流向、横流向动水压力,从响应幅值、涡泄频率、受力分析等多个角度出发,分析其涡激运动的关键特征。研究表明:涡激运动响应幅值随长径比的减小呈降低趋势,这种趋势在锁定阶段更加明显;涡激运动锁定区前后阶段,涡泄频率与固有频率比值随约化速度呈线性增加,锁定区前St≈0.18,锁定区后St数小于0.18,且随长径比的减小而减小。     

波浪中过度加速度的非线性时域预报

国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的直接预报和评估。首先,采用三维时域混合源法,建立了波浪中船舶大幅横摇运动和船体任意位置处横向加速度的非线性时域预报方法;其次,以4000TEU集装箱船为研究对象,开展规则波和不规则波中的大幅运动模型试验,对计算方法进行验证;然后,对比分析了3DOF(垂荡—纵摇—横摇)和4DOF(横荡—垂荡—纵摇—横摇)耦合数学模型的计算精度;最后,分析了船体横向加速度的影响因素。研究表明,考虑横荡影响的4DOF数学模型计算精度较高;数值计算结果和模型试验结果吻合良好,证明文中建立的非线性时域方法可有效预报波浪中的过度加速度,可用于IMO过度加速度衡准的制定,也可为船舶设计提供评估手段。此外,文中还研究了IMO薄弱性衡准草案中中国和德国联合提出的加速度简化计算方法的适用性,证明该简化计算方法具有一定的保守性,符合衡准的要求,可用于过度加速度薄弱性衡准计算。     

数字化技术在造船业中的应用

"十五"、"十一五"期间,江南造船集团在船舶的"数字化设计、数字化建造、数字化管理"[1]三个能力的建设方面取得了长足的进步,目前,已经确立了以船舶三维模型为核心,基于信息标准化共享平台,实现主体业务数据流全面整合贯通的明确目标。以全新船厂建设为契机并通过有效和全方位的内外协作,建立覆盖造船完整生命周期、具有现代化造船模式特征的自主装配式数字化造船系统。     

基于 Arena 的三峡枢纽运输系统仿真模型

建立了三峡枢纽运输系统运输组织方案论证与优化的计算机仿真模型。首先,调查确定了系统边界,分析了三峡枢纽系统的运输流程,拟订了模型输入输出参数;然后,选用Arena平台进行了仿真建模,研究了该模型的检验方法,并对所建立的模型进行检验。最后,对预测的2010年运输情况进行实例仿真,根据仿真结果分析该运输系统可能存在的问题,并提出了可行的改善方案,得出翻坝船舶比例和待闸锚地等待时间、排队长度的关系。实例表明,该仿真模型具有一定的工具性和可用性。     

港口腹地划分的断-电模型研究

如何准确地划分港口的腹地范围,以明确港口的定位和规划布局很重要。现有的港口腹地划分方法大多只以某一个单一因素作为港口腹地划分的依据,只能实现对港口腹地的笼统划分,不能满足指导港口制定未来发展目标与规划的任务。在总结了以往的腹地划分方法的基础上,提出了一种新的港口腹地划分方法——断-电模型。该模型是基于城市腹地划分的断裂点模型和电子云模型综合而成的,是在考虑到港口及腹地地区综合影响因素的基础上建立的,能够较为准确地划分港口的腹地范围。最后以营口港的腹地划分为例对断-电模型进行了实际应用,并取得满意效果。     

基于PROE的船舶机舱三维布置设计研究

以某集装箱船为例,应用PROE进行船舶机舱三维设计,以探索通用三维CAD软件在船舶机舱三维布置设计方面的应用,提高常规精度设计的选择范围.研究结果表明,将PROE软件在通用机械制造领域中的先进成熟技术引用到船舶行业是可行的.对于中、小规模设计需求而言,PROE完全可以满足设计要求,同时其通用性、便捷性可以大大提高设计效率.     

乔列斯基分解应用于偏相干问题的可行性研究

在应用传统的偏相干方法进行噪声源识别时,计算条件输入和耦合较为繁琐、复杂。文章首先通过对偏相干和乔列斯基分解的分析,得到两者之间的关系;进一步运用数学归纳法,从理论上证明了乔列斯基分解应用于偏相干问题的可行性;然后指出对归一化互谱矩阵进行乔列斯基分解,可直接得到各源的贡献比大小;最后给出了应用乔列斯基分解解决偏相干问题的一般步骤。舱段试验验证了该方法的可行性和实时性。     

基于改进的统一疲劳裂纹扩展速率模型的表面裂纹扩展规律预报

很多学者对表面裂纹形状变化规律进行了研究,但是理论上仍存在较大缺陷,因此现有方法预报结果的准确性有待考察。文章作者们提出了一个改进的统一疲劳裂纹扩展速率模型,本模型合理考虑了材料的非线性效应和裂纹前缘的三维约束效应及三维约束大小在前缘各点的分布函数。通过引入等效厚度的概念及法线方向扩展的假定较好地考虑了裂纹前缘各点对扩展之后形状比变化规律的影响,预报得到的裂纹前缘形状能够观察到明显的边界点扩展滞后现象,同时本模型预报结果与试验结果及传统模型预报结果进行了比较,证明本模型提高了表面裂纹扩展规律预报的精度。