某高速客船艉部结构振动分析与控制

针对某高速客船试航中艉部结构振动过大问题,实船振动测试分析认为主要原因是由于螺旋桨发生空泡时产生的振动,由于优化船底流场、更换螺旋桨等措施都较难实现,决定采用在艉部区域采取局部结构加强,敷设阻尼减振材料,布置阻振质量以及消除振动短路等方法进行振动控制,实船测试表明,艉部结构振动速度降低11 mm/s以上,船舶的艉部结构振动问题得到了很好的解决。     

基于动力学补偿的机器人电机力矩误差碰撞检测

在人机交互过程中,稳定的碰撞检测是人机安全和设备自身安全的保障,因此提出了一种有负载、无附加传感器的机器人碰撞检测方法。通过对机器人动力学模型的补偿,分析机器人各关节电机力矩的误差,实现负载识别与碰撞检测。将负载的各项参数添加到动力学计算中,补偿因负载而对动力学计算造成的误差。通过对各关节电机力矩误差的分析,筛选每个速度分段内的误差极值,并对误差-速度曲线上下限的包络线进行拟合,设置动态阈值。仿真结果表明,建立的动力学补偿模型能够有效识别负载,消除末端负载的干扰,并且能够随着机器人运动速度的变化准确地实现碰撞检测功能。     

基于NFFD和高斯近似的螺旋桨多目标优化

为促进螺旋桨高效优化设计,结合基于NFFD技术、多输出高斯近似模型以及NSGA-Ⅱ多目标优化算法,构建一套包括螺旋桨变形重构—水动力性能快速预测—多目标优化的螺旋桨高效自动优化方法。首先,基于NFFD技术、以螺旋桨的几何参数为设计变量,实现螺旋桨三维模型的变形与重构;采用有限元数值仿真得出样本螺旋桨的水动力性能,并基于多输出高斯近似理论建立螺旋桨几何参数和水动力性能之间的近似模型。最后,结合高斯近似模型和NSGA-Ⅱ算法对KP505桨进行了多目标优化设计,验证方法应用于螺旋桨优化设计的可行性。结果表明,该方法实现了对KP505桨扭矩系数降低3.3%、效率提高2.6%的多目标优化,验证了该方法应用于螺旋桨优化设计的可行性。     

水空两用对转螺旋桨快速设计方法

螺旋桨是目前水空两用装备动力推进的主要形式,能使装备多次完成水/空运动的切换。为快速得到最大效率时螺旋桨的几何特性,为螺旋桨详细设计提供数据输入,本文基于动量叶素理论,并通过与翼型升阻力系数快速计算的XFOIL程序进行融合,开发出水空两用对转螺旋桨快速设计程序。通过与文献结果对比及进一步分析,该螺旋桨快速设计程序可靠,最大相对误差不超3%。该程序可为水空两用对转螺旋桨详细设计提供预先输入,加快设计进程。另外,根据设计程序计算结果以及单排桨与对转桨间的效率关系,开展对转螺旋桨风洞试验,效率可达75%。该快速设计方法为后续一系列对转螺旋桨试验研究做准备,并提供生产加工相关参数。     

基于伴随方法的舰船推进器优化设计

[目的]为探索高效的螺旋桨优化设计方法,基于面元法开展伴随优化方法的研究。[方法]通过桨叶表面法向速度为零条件和等压库塔条件建立伴随方程,得到敏感导数求解式。以DTMB 4381螺旋桨为对象,分别运用伴随方法和传统的求解控制方程方法计算螺旋桨性能与参数之间的敏感导数;基于伴随方法对某螺旋桨进行敏感导数分析,再根据敏感导数分析结果进行几何参数优化,并将结果与ISIGHT优化平台中的粒子群算法（PSO）得到的结果进行对比。[结果]结果表明,采用伴随方法与传统的求解控制方程方法计算得到的结果具有较好的一致性,但伴随方法的计算效率更高,优化结果也优于PSO算法,且优化所用时间也少。[结论]研究表明,伴随方法在多参数螺旋桨优化设计中的计算效率优于智能算法。     

基于纯电架构的旅居车能源管理系统

伴随着生活方式及消费结构呈现出多元化发展,我国旅居车行业也迎来了良好的发展机遇,但营地数量少、配套设施不完善等因素制约了我国旅居车行业的快速发展。根据旅居车不同的使用场景,制定合理的技术路线,打破营地制约是当前旅居车发展迫切需要解决的问题。针对充电基础设施比较完善的区域,可重点发展日均行驶里程为100～200 km的纯电架构旅居车,此种旅居车既可以结合新能源汽车的快充桩和慢充桩来解决充电难的问题,又可以充分发挥车辆对负载供电（V2L）等新能源汽车的功能优势。基于纯电架构的旅居车,开发了与之相匹配的能源管理系统,在兼顾车辆续航与车载电器用电需求的同时,解决了旅居车充电难的问题。     

关于尾流导流罩的构想

本根据动量原理,对船舶安装尾流导流罩的构想。     

船用螺旋桨立体模型的计算机实现

曲面零件的计算机几何造型一直是工程和计算机图形学中的难点和重点。船用螺旋桨是典型的曲面零件。此文提供了一种船用螺旋桨立体模型的建立方法,并用计算机实现了螺旋桨的立体模型。     

FPSO的UPS系统及其蓄电池的设计

基于FPSO项目,讨论UPS系统及其蓄电池的设计应用.针对UPS电源系统的必要性、UPS系统的结构、UPS的设计与选择、蓄电池的设计与选择及其布置原则,通过对相应规范的剖析及实船数据的验证,总结出FPSO上UPS系统的一套设计选型方法.对新建和改装FPSO项目的UPS系统设计具有一定的指导作用.     

基于机器学习的船舶螺旋桨敞水性能预报代理模型

介绍了基于机器学习的经典模型,以螺旋桨特征参数为输入,建立船舶螺旋桨敞水性能预报代理模型。对几种典型的回归模型,分析了它们的预报精度和适用性。用随机森林方法建立了船舶螺旋桨敞水性能预报代理模型,其预报结果与试验数据吻合较好。对未知桨试验结果的验证表明,K_T和10K_Q的预报偏差在5%以内,敞水效率预报偏差在2%以内。该研究为船舶螺旋桨性能预报提供了新的手段,有望缩短设计周期,提高设计效率。