海洋空间智能无人运载器技术发展展望

  目的  针对多艘欠驱动水面无人艇组成的集群系统控制问题,研究虚拟结构法的控制策略。  方法  首先,将集群控制问题转化成无人艇与虚拟结构之间位姿跟踪误差的镇定问题,通过改变虚拟结构的几何形状,实现集群的队形变换。然后,将集群控制器的设计分为运动学和动力学2个部分,充分考虑不确定干扰,设计欠驱动水面无人艇集群的自适应反步滑模控制器,基于李雅普诺夫理论证明闭环系统的稳定性。最后,采取直、曲线航迹航行,开展集群队形变换等仿真试验。  结果  仿真结果表明,无人艇集群的协同运作效果显著,队形变换流畅,且能够自适应应对各种不确定干扰。  结论  集群系统展现出较强的鲁棒性与灵活性,可为后续实艇试验奠定理论基础。     

一种分析单向加筋板隔声性能的解析-数值耦合法

为了快速预测单向加筋板的隔声性能,提出了一种易于编程和高效计算的解析-数值耦合法。通过分析加强筋的弯曲和扭转运动得到其作用在平板上的反力和反力矩,建立结构的声透射精确模型。然后运用空间谐波展开法和虚功法求解,得到一组无限大线性代数方程组。对其进行数值截断计算后便可研究结构的隔声性能。通过与两种简化模型的计算结果作对比,验证了所建理论模型的有效性。数值结果表明,增加间距能改善结构总体隔声性能,却使低频段恶化;而增加惯性矩能提高低频段的隔声性能,但对高频段影响不大。     

蒸汽动力液压调节系统故障诊断测量部分的虚拟仪器实现

针对蒸汽动力液压调节系统故障诊断的特点,以主冷凝器水位调节器为例,通过由LabVIEW软件和数据采集卡组成的虚拟仪器测试系统,对主冷凝器水位调节器的工作水压力、流量进行实时测量,同时记录和存储采集到的数据,为蒸汽动力液压调节系统故障诊断提供依据.     

舰船装备虚拟维修性验证系统研究

文章针对传统维修性分析验证方法的不足,提出了运用虚拟现实技术进行舰船维修性验证的方法。文章介绍了系统的工作原理和主要功能,重点分析了系统的产品信息建模方法和虚拟维修自动仿真活动的实现原理。     

基于LabVIEW的多功能数据采集与信号处理系统

针对传统仪器功能单一以及传统代码编程语言的不足,以LabVIEW为开发工具,采用计算机多线程技术、虚拟仪器技术及信号处理技术等,开发了基于W indows 2000及W indows XP的多功能数据采集与信号处理虚拟仪器系统。该系统具有以下功能:信号采集控制模块,可实现单通道、多通道数据的采集、存储与采样信号复现等功能;信号分析处理模块,可实现在线、离线信号分析处理功能,包括信号的时域、频域、幅值域、时频域的分析与处理、结果的显示等;数据库管理模块,可实现对采样和分析处理后数据的管理,包括数据查询、传输、存储等工作;另外,该系统还具有友好的人机界面,且方便对之进行维护和实现功能的扩充。     

船体纵骨典型节点疲劳裂纹扩展寿命评估

基于有限元软件ABAQUS,结合虚拟裂纹闭合法、裂纹扩展判据及子结构技术,应用脚本语言Python开发出模拟疲劳裂纹扩展的程序(FCG-System)。对含初始裂纹的油船纵骨典型节点在侧面压力作用下进行疲劳裂纹扩展数值模拟,并探讨了软趾、背肘板及防倾肘板对疲劳裂纹扩展路径和寿命的影响。结果表明,增设软趾、背肘板或防倾肘板都会使裂纹扩展路径曲率增大,且软趾、防倾肘板可使裂纹扩展寿命增大,背肘板可使裂纹扩展寿命减小。     

半挂汽车列车弯道行驶制动稳定性

为了研究弯道行驶中制动工况对半挂汽车列车稳定性的影响, 运用动力学理论与虚拟样机仿真软件ADAMS, 建立了具有21自由度的半挂汽车列车整车模型, 分析了在弯道行驶极限工况下, 半挂汽车列车折叠角、侧向加速度、横摆角速度、车速、轮速、轮胎侧偏角随时间的变化关系。通过整车系统的稳态转向试验与阶跃试验, 验证了模型具有较好的仿真精度。仿真结果表明: 转向后3 s实施制动, 在3 s的时间内, 牵引车侧向加速度变为0, 横摆角速度达到极值33 rad·s^-1后迅速减小, 而半挂车侧向加速度达到极值4 m·s^-2, 横摆角速度逐渐减小为0;在制动过程中, 牵引车后轴先抱死拖滑, 由此引起半挂汽车列车发生折叠现象, 从而导致弯道行驶制动稳定性降低。     

建立基于虚拟企业模式的我国运输代理联盟的必要性分析

分析了我国运输代理业规模化经营的现状,得出了我国运输代理企业与国外运输代理企业相比,还存在规模化经营水平较低,难以形成有效竞争的结论,进一步分析了问题产生的原因. 从技术层面提出了改善外部环境的必要性,从企业管理角度给出了改变我国运输代理业规模化经营水平低的途径. 针对建立基于虚拟企业的运输代理联盟这一途径作了较深入的分析,包括当前新的经济发展形态、运输代理业客户需求的变化、建立基于虚拟企业的运输代理联盟的可行性以及理论基础. 最后指出建立基于虚拟企业的运输代理联盟既是传统的运输代理业的需要,又能满足客户需求的变化.     

基于虚拟制造的数控车削加工仿真技术

针对虚拟制造基层关键技术－－数控车削加工仿真问题进行分析并提出解决方法。实现含有整个数控车削加工环境的全景仿真,可表达几何仿真、加工过程仿真及加工质量仿真,为解决当今切削加工仿真及其运行模式存在问题,提供一条有效新途径。