Semi-submersible wind turbine hull shape design for a favorable system response behavior

Floating offshore wind turbines are a novel technology, which has reached, with the first wind farm in operation, an advanced state of development. The question of how floating wind systems can be optimized to operate smoothly in harsh wind and wave conditions is the subject of the present work. An integrated optimization was conducted, where the hull shape of a semi-submersible, as well as the wind turbine controller were varied with the goal of finding a cost-efficient design, which does not respond to wind and wave excitations, resulting in small structural fatigue and extreme loads.The optimum design was found to have a remarkably low tower-base fatigue load response and small rotor fore-aft amplitudes. Further investigations showed that the reason for the good dynamic behavior is a particularly favorable response to first-order wave loads: The floating wind turbine rotates in pitch-direction about a point close to the rotor hub and the rotor fore-aft motion is almost unaffected by the wave excitation. As a result, the power production and the blade loads are not influenced by the waves. A comparable effect was so far known for Tension Leg Platforms but not for semi-submersible wind turbines. The methodology builds on a low-order simulation model, coupled to a parametric panel code model, a detailed viscous drag model and an individually tuned blade pitch controller. The results are confirmed by the higher-fidelity model FAST. A new indicator to express the optimal behavior through a single design criterion has been developed.     

基于ZPW-2000A区间模拟控制系统的研究

基于我国铁路区间广泛使用的ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞制式,利用计算机仿真技术对区间的部分设备及功能进行了模拟.本系统具有区间列车模拟运行,可以实现计算机对低频、载频的控制,地面信号、车载信号模拟,区间移频信号的采集,模拟示波器显示各种信息以及对移频信号作频谱分析等.     

风暴中船舶安全池破损问题

选用实际在航货船船型,运用理论和模型试验相结合的方法确定非线性横摇运动方程各系数,研究了随机波浪和随机风中船舶安全池的破损问题.引入定量分析方法,考虑扰动波谱(例如ITTC谱)对安全池破损的影响以及脉动风速谱的作用,进一步揭示了安全池破损的内在机理及影响因素.本文认为,计算安全池时应选择合适的扰动波谱,风速脉动特性的影响是不能忽略的.     

大风浪中船舶航行安全性评价

从船舶在波浪中运动的机理出发，将模糊数学中的层次分析法理论用到大风浪中船舶航行安全性评估上来，开发了相应的计算程序。寻找到了船舶在波浪中航行时的安全航态范围和在某一航速(或航向)时的最佳航向(或航速)，形成了一套“理论航法”，使得驾驶员在操纵船舶时能够得到有效的指导。     

两种滑脉患者与健康妇女指端血管容积脉搏波的谱分析

本文对部分具有滑脉脉象的患者和健康青年女子的指端血管容积脉搏波进行了功率谱分析比较。见到健康青年女子脉搏波功率谱上的能量基本分布于0～20 Hz频段内。提示血流相对平稳。甲亢患者则在0～200 Hz频段内均有能量分布,其中较高的能量峰位于0～20 Hz段内,此段内能量分布呈早衰现象。提示甲亢患者血管内湍流明显增加,血流平稳度下降。早孕妇的谱分析显示主要能量分布于0～20 Hz段内,此段内能量随频率升高而缓慢下降,不似甲亢患者的早衰。在100 Hz附近多见一个较高的峰。提示早孕妇血流平稳度有所下降,但介介于前两者之间。为用现代科学技术探索脉象成因和研究中医脉学理论提供了依据。     

完整的车辆-轨道系统动力学研究是铁路发展的迫切需要(2)

4　高速列车引发的噪声和振动人耳能听到的声音 ,其频率范围是 2 0Hz～ 2 0kHz。低于 2 0Hz的称次声 ,高于 2 0kHz的称为超声。人耳对30 0 0Hz左右的声音感觉最灵敏。对于低于 6 3Hz和高于 16kHz的声音 ,即使勉强听得见 ,反映也很不灵敏。所以 ,在噪声控制领域内 ,主要对 6 3Hz～ 16kHz感兴趣。对轮轨滚动噪声而言 ,高于 5 0 0 0Hz的功率谱由于接触滤波的作用骤然降低。在实际分析中略扩大其范围 ,考虑为 5 0～ 6 0 0 0Hz即已足够。图 18是列车通过时对铁路沿线造成侵害居民的噪声其发射区和入射区的原理图。图 18中表明 ,计有通过空气…     

列车控制网络专用双绞线传输特性的研究

根据传输线理论,给出双绞线的分布参数信道模型。通过分析普通双绞线的参数,采用数值拟合的方法推导出MVB物理层介质的数值模型参数,建立RLCG数值模型,并对R、L、C和G的频率特性进行仿真分析,得出传输线的频谱特性、特征阻抗、系统可靠运行情况下的衰减特性、可用带宽、信道容量等,最终实验验证了模型的正确性,为进一步研究列车专用双绞线的信号传输特性提供了支持。     

一种分布式协同优化的认知无线电网络频谱检测算法

针对动态认知无线电网络中频谱检测性能与资源消耗之间的矛盾,提出一种分布式协同优化的频谱检测算法.设置双门限将认知用户分成可信组和非完全可信组.采用次梯度法对频谱检测效用函数进行分布式协同优化,动态调整能量检测阈值,提高动态变化网络环境中的非完全可信认知用户检测结果的准确性,并根据优化过程的收敛速率,从中选择参与协作的认知用户.最后融合中心通过加权融合获得频谱检测结果.仿真实验和分析表明算法在提高认知用户频谱检测准确性和检测速度的同时,降低了网络开销.     

FPSO串靠外输作业水动力耦合响应分析

FPSO与穿梭油轮串靠外输作业时两船体之间的相互作用较为复杂,基于多体水动力学方法对两浮体的运动响应进行分析.应用水动力学软件ANSYS-AQWA建立耦合响应分析模型,计算单点系泊FPSO与穿梭油轮之间的水动力影响.通过时域分析得到不同风浪流组合工况下系泊锚链与浮体之间系泊大缆的张力变化曲线,分析张力及大缆的变化特性,为串靠外输作业提供参考依据.     

桥梁结构基于性能的地震经济风险评估

针对我国桥梁结构的地震直接经济风险评估,建立基于性能的实用评估方法。规范设防下利用地震动参数确定地震危险性,将改进能力谱方法用于确定桥梁结构各损伤状态的地震需求水平,结合桥梁损伤脆弱性以及相应的损失比,使桥梁结构的地震经济风险定量表达为年预期损失形式。并借助OpenSees地震工程仿真平台应用本方法对一座城市轨道交通桥梁进行地震经济风险评估。结果表明,在设定地震下桥梁结构的地震直接经济风险损失主要来自年超越概率较高的轻微破坏和中等破坏,约占风险损失的82.4%;而运用增量动力分析对该评估方法的验证结果表明,该方法的评估结果与增量动力分析结果相比较为保守,二者相对误差随年超越概率的降低而趋于减小。