大型船舶电力系统脆性中的粒子群优化算法研究

随着自动化技术和电力推进技术在船舶工业的广泛应用,船舶电力系统的稳定性、可靠性显得更加重要,针对大型船舶电力系统的脆性优化也引起了国内外的广泛研究。大型船舶电力系统的故障恢复和脆性优化具有重要意义,一方面可以提高船舶电力系统的可靠性,为船载用电设备提供充足的电力;另一方面,电力系统网络结构的优化有助于提高电力系统的集成特性,降低成本的同时可以提高供电效率。本文主要研究了大型船舶电力系统的脆性优化问题,采用了粒子群优化算法和脆性建模技术,对全面分析复杂的船舶电力系统,预防和控制电力系统脆性故障,提高电力系统可靠性具有重要的理论和实际应用价值。     

静压下多层材料椭球形空腔吸声覆盖层的吸声性能分析

基于声波垂直入射下的二维解析公式,利用COMSOL软件建立椭球形空腔吸声覆盖层模型并与静压下穿孔率的理论公式进行对比,验证模型的有效性;利用所建模型分析了静压下多层材料椭球形空腔的吸声性能。结果表明:在静水压力条件下,多层材料吸声覆盖层的低频吸声性能比常压的要好,中高频方面两者相差不大;穿孔率25%下的吸声覆盖层在低频和高频的表现比穿孔率33.3%和穿孔率50%的吸声覆盖层要好,静压下穿孔率越大并不代表改善吸声覆盖层低频吸声性能越好;静压下多层材料吸声覆盖层随着压力的增大,椭球形空腔的形变量和覆盖层厚度的压缩量越大。     

大数据背景下的船舶管理风险评估

船舶安全管理工作对于保障船舶安全航行起着十分重要的作用,传统方法如层次分析法、模糊评估法难以对船舶的管理风险进行科学的评价。为了提高船舶的管理风险评估精度,构建了粒子群算法优化RBF神经网络的船舶管理风险评估方法,首先利用粒子群算法对RBF神经网络的参数进行优化,然后利用优化的RBF神经网络对船舶管理风险进行评估,最后进行仿真测试,实验结果表明,本文方法的评估精度比对比方法的评估精度更高,同时耗时更少,可以满足对船舶的风险进行实时监控与管理。     

轨道交通预制U形梁力学性能研究

以青岛蓝色硅谷城际轨道交通高架桥预制U形梁为工程背景,运用有限元方法对比分析先张法和后张法预制U形梁内力、应力状态及变形3方面的力学性能。对先张法和后张法U形梁进行静载试验,详细分析试验荷载下U形梁的刚度及抗裂性等指标。结果表明,先张法预应力U形梁力学性能优越,具有推广应用潜力。     

船舶工程中智能优化算法的应用研究

在对船舶进行工程设计时,往往需要重点考虑电气管道和通信网络的布局,同时还要兼顾各个舱室的功能都要得到充分发挥,不会互相产生干扰。本文重点研究船舶的机舱布局特点,并利用粒子群优化算法实现智能布局优化,对机舱系统中的动力传输模型和负载电机控制进行建模与仿真。仿真结果表明,此优化算法能够有效实现对船舶机舱的控制,降低其在船舶工程实现上的难度,提高动力传送的效率。     

大型船舶电力系统自适应保护算法设计

近年来,电力推进技术和船载电子设备发展迅速,对大型船舶的电力系统提出了更高的要求,电力系统的性能和可靠性对船舶的正常运行有重要的意义。由于船舶电力系统网络结构复杂、工作环境恶劣,电力系统很容易发生短路、单相接地等故障,而传统的继电保护已经难以满足现代电力系统的可靠性需求。本文针对大型船舶电力系统的可靠性问题,采用了自适应保护算法和自适应粒子群算法,对船舶电力系统的网络结构进行了优化。     

基于水域精细划分的VTS雷达站选址配置优化

为了提高水上安全监管效率和保障水上运输安全生产, 以船舶交通管理系统(VTS)雷达站为研究对象, 研究了基于水域精细划分的VTS雷达站选址优化问题; 考虑实际环境中遮挡因素和水域风险因素对雷达监测效果的影响, 基于软件ArcGIS 10.4.1提出了水域精细划分方法; 以雷达站建站位置和雷达配置类型为决策变量, 以水域覆盖率最大和总成本最小为目标函数, 构建了混合整数规划模型; 基于模型特点设计了多目标粒子群算法, 给出了生成初始粒子群的启发式规则, 并在算法中引入有效的变异操作; 为了验证方法的有效性, 以ZDT系列测试函数对算法搜寻最优解的性能以及算法的收敛性进行了研究。研究结果表明: 水域精细划分方法能够在考虑遮挡因素和风险因素的情况下实现对水域的空间划分, 实例中在存在62个雷达站候选点的情况下将雷达站所需监测水域划分为2 812个水域单元; 改进的粒子群算法在ZDT测试函数中能够有效地寻找全局最优解, 并且在最优解的分布上具有良好的收敛性和分布性; 针对实例中的VTS雷达站选址项目模型达到了95.92%的覆盖率, 成本为33 800元。可见, 考虑环境遮挡和水域风险因素的VTS雷达站选址模型是有效的, 改进的多目标粒子群算法可以提高VTS雷达站选址的科学性和合理性, 是解决VTS雷达站选址优化问题的一种有效方法。      

基于粒子群优化算法的海上电子工程资源调度设计

传统的海上电子工程资源调度方法在数据安全性极高的情况下,资源调度受到限制,其实用性需要进一步提高。为此,提出粒子群优化算法的海上电子工程资源调度设计。根据用户请求将资源转化为资源池,结合实际资源的各项属性设计资源模型,在资源模型上,将资源看作独立的粒子,初始化粒子群,优化加速因子和学习因子,执行粒子群优化算法,输出结果,即为资源调度结果。实验结果表明:设计的粒子群优化算法的海上电子工程资源调度方法任务并发数高、最大资源利用率高,该方法的实用性得到加强。     

船舶避碰的粒子群-遗传(PSO-GA)的混合优化算法研究

随着海运航线的愈加繁忙,船舶碰撞事故时有发生,为避免船舶发生碰撞,船舶避碰决策研究已成为目前研究的热点.本文在既往研究的基础上,综合考虑船舶避碰的经济性及安全性要求,基于粒子群算法、遗传算法与非线性编程理论,建立了船舶避碰路径规划的优化模型,并通过具体案例进行仿真分析.仿真结果显示,粒子群遗传混合优化算法的收敛速度较快,船舶避碰的优化路径能够同时满足经济性及安全性要求,算法的有效性及运算效率均有了显著提高.     

斜齿轮对角修形设计研究

对角修形是一种采用在斜齿轮上三维修形技术,对角修形较常规修形相比,齿面没有修整的部分小很多,保留齿面更大的有效承载面积,可明显降低齿面接触应力,减小传动误差。本文针对斜齿轮对角修形的基本原理,首次提出了斜齿轮对角修形设计要点,并对船舶典型齿轮箱中的一对斜齿轮进行对角修形设计及计算分析,本研究对修形齿轮的设计具有一定的指导作用。