动力定位系统舵桨组合推力分配研究

针对船舶动力定位系统推力分配中舵桨组合的推力建模及优化分配问题,将舵桨组合的非凸推力区域转化成4个凸区域,采用切换控制理论把非线性最优化问题转换为线性最优化问题。将舵、桨组合起来进行推力建模,以最小推力、舵角变化和推力误差为优化目标,对推进器的推力变化率、舵角变化率、推力误差范围和推力大小作了约束,采用多边形的方法把推力范围约束转化为线性不等式约束,基于总功率与总推力误差在不同推力区域设计了切换逻辑,实现了在不同的推力分配器中的切换。实船试验结果表明舵桨组合推力模型及推力分配策略是切实可行的,满足了推力分配的要求,在配备舵的动力定位船上具有良好的应用前景。     

轻量化铝合金推力杆结构设计及其性能研究

根据某车型推力杆的性能要求,设计了1种新型杆身-球头一体式轻量化铝合金推力杆。试验结果表明,该铝合金推力杆的球铰压入/压出力满足要求,可以承受200 kN的极限载荷,在±60 kN载荷下,疲劳寿命可达100万次。在完成客户路试后,推力杆未发生失效现象。相比于原来的全钢结构推力杆,在保证性能满足使用要求的前提条件下,该铝合金推力杆整体质量降低达27%。     

直线感应电动机直接推力控制及其仿真

介绍了一种与旋转电机模型类似的单边直线感应电动机动态模型,该模型考虑了边端效应对电机参数及性能的影响,这对于习惯使用经典旋转电动机模型的工程技术人员而言是极其方便的。基于该模型,推导出了直接推力控制的磁链观测单元,并在此基础上建立了直接推力控制直线感应电机传动系统的Matlab/Simulink仿真,进行了初步的应用分析。仿真结果与分析结论初步表明该系统在直线感应电动机控制中的可行性及鲁棒性。     

风浪中螺旋桨水动力变化的实用计算方法

风浪中螺旋桨水动力变化规律是研究舰船在风浪中速航性能的重要方面。本文参照有关文献,提出了一种计算风浪中螺旋桨推力、转矩损失的实用定量计算方法,既可用于较精确地估算舰船在风浪中的增阻和失速,还可供提高舰船在风浪中速航性的研究和螺旋桨设计参考。     

后置定子对喷水推进泵性能的影响规律研究

本文采用RNG k-ε模型对不同后置定子叶数的喷水推进泵性能进行数值模拟,首先采用4119桨进行数值验证,计算结果误差均在3%以内,可有效预报水动力学性能。基于现有模型喷水推进泵,分析其水动力学性能,对比不同叶数定子的喷水推进泵性能,分析其推力性能,发现随着定子叶数增加到11叶,推力增大了5.7%,随着叶数继续增加,推力降低,最终只提高了2.1%;对转子推力进行傅里叶分析,发现转子的频域特性并未发生变化;同时分析尾流场压力脉动和湍动能分布,增加定子叶数可改善尾部流场的压力脉动,降低脉动值,随着叶数继续增大,脉动值又增加,其变化趋势与湍动能分布相同。通过掌握定子对喷水推进泵尾流场的影响特性,奠定喷水推进泵设计基础。     

大潮高速公路路堑高边坡失稳成因分析及治理设计

针对大潮高速公路路堑高边坡滑塌失稳,结合现场变形调查、工程地质调绘及补充深孔位移监测情况,从地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质等方面阐述了该路堑高边坡由于连续强降雨渗入不良地质体而引发滑动的变形机理。根据该滑坡的特点及成因,从可行性、经济性、施工工期及环境保护等方面提出了竖向钢花管群桩+斜向预应力钢锚管框架梁加固处治技术方案。     

带缆水下机器人控制仿真模拟与水动力分析

本文以Fluent多重滑移网格技术对带缆水下机器人系统进行路径跟踪的仿真计算,将收放缆反馈控制与PID算法调节螺旋桨转速的双重控制策略应用于带缆水下机器人系统,并对带缆水下机器人系统升沉运动的控制误差、螺旋桨推力与转速之间的关系、缆绳系统的张力特性以及水下机器人的水动力响应做了分析。文中数值模拟结果表明,双重控制策略下,带缆水下机器人路径跟踪的控制运动较为精确,其升沉运动位移最大误差约为0.2 m;螺旋桨的转速与推力呈正相关性,转速越大,推力也越大;水下机器人沿预定轨迹运动过程中,缆绳系统张力呈现周期性震荡的变化规律,机器人主体受到的水动力荷载与多种因素相关。     

双薄壁墩连续刚构顶推力研究

文章结合深圳轨道交通某双薄壁墩连续刚构工程实例,阐述了确定连续刚构中跨合拢时顶推力大小的方法,并且对顶推前后连续刚构的受力特性进行了研究,其基本思路、方法和成果可供类似桥梁结构的设计施工参考。     

基于遗传算法的半潜式平台动力定位系统 动态约束可行域推力分配法

半潜式平台动力定位系统,在模块化设计过程中,需通过推力分配方法将控制力分配到各个底层推进器中。针对推力分配问题,为充分考虑推力器的物理性能及可执行性,文中采用推力变化率和转角变化率作为控制参数,建立基于耗能最小的优化模型。分配过程中,为避免推力器间相互作用造成的推力损失,基于推力损失模型,依据干扰程度对系统推力器进行分组,各组中根据上游推力器的推力方向动态设置下游推力器的推力方向可行域,最后利用遗传算法对半潜式平台动力定位推力分配系统进行数值模拟。结果表明:遗传算法易于处理复杂的边界条件,通过动态设置可行域可以增加系统的操作性并有效减小推力损失,提高系统经济性。