基于正交设计和CFD模拟的Spar平台螺旋侧板水动力优化设计研究

螺旋侧板能够有效抑制Spar平台涡激运动,为选取较优的螺旋侧板参数,文章基于正交设计理论,采用数值计算方法求解RANS方程,研究侧板螺距比、侧板高度和来流速度等因素对Spar平台横向力系数的影响。采用极差分析法和方差分析法处理计算数据,得到各Spar平台螺旋侧板参数及其交互作用对减涡效果的影响程度。     

船用散热器空气流动的数值模拟

基于标准k-ε湍流模型,分别采用正交六面体结构化网格与四面体非结构化网格进行网格划分,使用有限体积法对船用空气散热器内部腔室的流动进行数值计算,模拟散热器各个出口冷却气流的流动情况。比较发现,采用正交六面体结构化网格的计算结果的精度要高于四面体非结构化网格,其仿真更加逼近真实的流动状态。采用六面体网格划分进行数值模拟,发现气流在出口处所受到的喷管效应且气流的形态成直线,各出风口的出风量通过阶梯型设计处于均匀分布状态。     

基于BP-GA算法实现船体结构多目标优化

利用正交试验设计、神经网络以及遗传算法进行结构优化设计是一套高效的方法。针对早熟问题,对标准遗传算法做了一定改进,以船体夹层板优化问题为例,建立质量与变形的目标函数、应力的性态约束条件。通过正交试验设计样本点,构建神经网络响应面模型,并用改进后的遗传算法进行优化分析,验证该方法的实用性和有效性。     

基于小波能谱系数的舰船目标分类与识别

由于舰船目标发声机理的复杂性及多样性,导致表征其辐射信号特征的数据量较大且维度较高,带来巨大的处理运算量。因此提取可靠、有效的舰船目标信号特征是水声界研究的难点之一。本文提出基于小波能谱系数的舰船目标信号特征提取方法。首先利用小波变换对舰船目标的波形信号进行分析,获取其时域、频域特征;然后采用小波能谱系数描述信号能量在每个频率范围的分布情况并提取特征向量,以区别3类目标信号;最后以BP神经网络作为分类器对3类目标进行识别与分类。对实验数据的处理结果表明,该方法可以有效获得舰船目标的特征信息,具有较好的分类效果和较高的可靠性。     

膨胀性泥岩重塑土膨胀力试验研究

以河北省承德地区粒径小于5 mm的膨胀性泥岩重塑土为原材料,分别制备?=H=50、100 mm,干密度ρ=1.64、1.74、1.84 g/cm3,初始含水率w=8.8％、10.8％、12.8％的圆柱体试件,采用自制的试验装置测试试件的轴向膨胀力Pax和环向膨胀力Pcir,并将?=H=100 mm的试件分别经碱性模拟地下水、酸性模拟雨水、蒸馏水浸泡2 h,测试试件的Pax,研究了试件尺寸、ρ、w及环境水状态对泥岩重塑土Pax的影响规律;采用正交法分析了ρ、w、环境水状态和预处理方法4种因素对泥岩重塑土轴向与环向膨胀力影响的敏感性;研究了允许微变形率Δ=0％、1％、2％、3％、4％、5％,ρ=1.84 g/cm3,w=8.8％,尺寸为?=H=100 mm试件的Pax及Pcir的变化规律.结果表明:?=H=100 mm泥岩重塑土试件的Pax比?=H=50 mm的小7.56％～26.01％,两种尺寸试件的Pax均随w的增加而降低、随ρ的增大而增大;经碱性模拟地下水浸泡的试件的Pax比经蒸馏水浸泡的大1.4～1.9倍,经酸性模拟雨水浸泡的试件的Pax及Pcir与经蒸馏水浸泡的基本一致;4种因素中,预处理方法是影响Pax及Pcir的主要因素,预崩解次数越多,Pax及Pcir越小,掺5％水泥,Pcir可减小约80％;提高Δ可有效降低Pax及Pcir,当Δ由0％提高到5％时,Pax及Pcir分别下降了72.5％与53.9％.     

基于热点应力法的正交异性钢桥面板疲劳验算

为了解决正交异性钢桥面板的疲劳开裂问题,提出将热点应力法应用于其疲劳验算.该方法采用ANSYS子模型模块,通过国际焊接协会的线性外推方法,计算获得验算部位的热点应力.基于热点应力法给出正交异性钢桥面板的疲劳验算流程,对验算涉及的问题结合甬江桥实例进行了探讨.研究结果表明:与名义应力法相比,热点应力法可以反应正交异性钢桥面板疲劳开裂的实质;利用热点应力法对甬江桥正交异性钢桥面板加劲肋与横隔板连接部位的加劲肋进行疲劳验算,得出该构造细节的疲劳寿命为73 a.      

小波分析在弧焊机器人视觉检测中的应用

针对弧焊机器人薄板对接、搭接焊缝的自动焊接问题,将小波分析应用在CCD直接获取的焊缝图像的处理中,用来提取焊缝轨迹.根据薄板的对接和搭接焊缝图像的特点,建立了斜坡型及梯形小波分析模型,通过对模型的多尺度小波变换和李氏指数的分析,可以区分焊缝的边缘类型,从而增强了焊缝轨迹提取方法的抗干扰性和适应性,也为弧焊机器人的自动化和智能化焊接提供一定的技术参考.     

基于小波变换的斜拉桥索双轴漏磁检测方法

针对在役斜拉桥索只能进行无损检测的特点,提出了基于漏磁检测的缆索缺陷探伤方法以及检测电路.由于检测现场空间磁场噪声较强,导致漏磁信号特征不明显,为此,应用二进小波变换的方法,对周向漏磁信号采用基于高斯白噪声的快速离散软阈值算法进行信噪分离,以确定缆索缺陷程度;对轴向漏磁检测信号进行奇异性检测处理,以获取缺陷的精确位置信息.实验结果表明,该方法可实时获取缆绳索缺陷程度和位置信息.     

稀疏表示的人脸识别及其优化算法

稀疏表示的本质就是稀疏正规化约束下的信号分解。提出一种改进的正交匹配追踪算法,使运算量较高的矩阵求逆运算转变为轻量级的向量运算或向量与矩阵的运算,可以加快逆矩阵和大矩阵乘积的求解。将此算法应用于稀疏表示的人脸识别,探讨并验证了稀疏阀值的设置和训练字典的选择对人脸识别率和识别速度的影响。     

改进的小波神经网络在桥梁施工控制中的应用

桥梁线形的预测和调整对于大跨径桥梁施工控制具有重要的指导作用。利用小波分析技术对实测数据进行消噪处理,将BP神经网络与Morlet小波结合起来,建立相应的小波神经网络模型,并对桥面标高偏差进行预测。结果表明,采用该方法对桥梁施工控制有较好的预测精度。