混合动力船舶能量管理控制策略设计与仿真

为了提高船舶的能源利用效率,降低排放,采用柴油发电机和燃料电池组成的混合动力为船舶提供电能,其中发动机为船舶提供基础载荷,当船舶功率负荷需求大于基础载荷时则由燃料电池组提供剩余的功率。针对这样的混合动力系统,设计船舶的能量管理系统的逻辑门限值控制策略和PID控制器。仿真结果表明,采用这种混合动力结构的船舶,可以提高柴油机的运行效率,所设计的PID控制器能很好地满足船舶的功率需求,提高系统的稳定性。     

梯形载荷作用下功能梯度简支梁弯曲的解析解

基于应力函数法,对梯形分布载荷作用下、材料属性在厚度上任意变化的功能梯度简支梁弯曲问题的解析解进行了研究。首先引入了一个应力函数,根据平面应力问题的基本方程,得出了功能梯度梁的应力函数应满足的偏微分方程,并根据应力边界条件得出了应力函数及各向应力的表达式;进而根据功能梯度材料的本构方程和位移边界条件,得出了各向应变与位移的显式解析表达式。在算例中,分别采用文中方法和经典理论对均质各向同性梁进行求解,验证了文中方法的正确性;并求解了材料组分呈幂律分布的功能梯度梁的应力和位移分布,分析了上下表层材料的弹性模量比λ与组分材料体积分数指数 n 对应力和位移分布的影响。     

风浪联合作用下翼型风帆助推船舶稳性分析

为实现碳达峰、碳中和目标,翼型风帆助推技术日益受到重视。海洋风能可借助风帆结构推船前进,达到节能减排目的,但同时也会产生作用于船体的横摇力矩。风、浪随机载荷联合作用,为风帆船舶在波浪中的动稳性预报提出了新挑战。为此,考虑了多组风谱、浪谱、风向和浪向,采用谱分析法和时域分析法研究了风浪联合作用下船舶动稳性。谱分析法未考虑系统的非线性,时域分析法考虑了横摇回复刚度的非线性。研究发现风谱对目标船舶动稳性影响很小,波浪谱影响较大;针对该文算例,横摇非线性不可忽略。研究结论可为风浪随机载荷联合作用下翼型风帆助推船舶动稳性研究提供理论参考。     

船舶风载荷数值模拟中流域构造方法的研究与应用

以15000 TEU集装箱船为计算对象,针对船舶风荷载数值模拟中多风向角工况下大量重复性工作问题,基于STAR-CCM+平台,提出3种计算域构造方法:移动参考系模型法(MRF)、重叠网格法(Overset Mesh)、内外域分区构造法(Subregion),实现多风向角计算模型共享,助力风载荷数值建模的完全流程化和自动...     

结构准静态解耦载荷识别方法与结构随机载荷谱

在分析结构载荷识别过程中误差产生机理的基础上,针对现有载荷识别方法不适用低频响应结构载荷识别问题,建立了结构准静态解耦载荷识别方法.通过确保载荷响应传递矩阵的良性状态和省略传递矩阵主要的求逆运算过程,实现对载荷识别误差的有效控制.采用提速客车转向架构架这一典型的低频响应结构进行了方法验证.结果表明:该载荷识别方法可以有...     

铝板自冲铆接接头性能影响因素与失效模式研究

以铝板自冲铆接接头为研究对象,全面考虑板材厚度、铆接顺序、铆钉长度、铆钉直径和烘烤硬化影响因素,设计正交试验,并获得拉剪工况下的失效载荷和失效模式。首先分析比对锁切量与失效载荷,发现锁切量对铆点的失效载荷起到决定性作用,锁切量越大,失效载荷越大,随后以此为基础,全面解释了各影响因素对铆钉性能的影响,包括：锁切量一定时,失效载荷并不会随着下板厚度增加或铆钉长度的增加而变大;薄板与厚板铆接可以获得更大的失效载荷;可选择较大直径的铆钉,以获得更大的失效载荷;烘烤硬化对铆点的失效载荷无影响等,最后分析实际获得的多种接头失效模式,发现当2种存在明显厚度差别的铝板铆接接头拉剪失效时,失效均发生于薄板一侧,薄板与厚板间的强度和厚度差异对失效模式起了决定性作用,本研究对于铝覆盖件铆点设计、碰撞CAE仿真和实车碰撞后的铆点失效模式的预测具有较高的实用性。     

铁道车辆用转向架构架——设计通则说明

1 概述 近年来,随着铁道车辆运行速度的提高,为了确保安全,有必要将走行装置的重要部件--转向架构架的载荷条件、强度、结构等的设计通用条件标准化,作为《铁道车辆用转向架构架--设计通则》列入JIS标准,为此制定了本标准.     

载荷布置曲线研究以及数据处理分析

提出了一种基于Python自动化批量生成载荷曲线文档的方法,用来代替原有人工方式,使工作量大大减少,同时也使错误率大大降低,从而实现检测机构对该项目的检验检测和报告出具过程的数字化和自动化。     

搅拌桩现场载荷试验及承载力特征值取值方法研究

深层搅拌桩作为一种较好的地基加固技术,已经在公路软基处理中得到了广泛的应用,但是对于复合地基承载力特征值的取值方法上还存在着较大的争议。在对现场载荷试验结果分析的基础上,通过归一化方法,验证了载荷试验Q-s曲线具有良好的双曲线性质,并用双曲线拟合的方法得到了单桩复合地基的承载力特征值,利用该方法得到的承载力特征值取值大小同规范法中s/b=0.008时取值比较吻合。     

驻车动态性能仿真分析

为准确快速地计算驻车动态挂入车速和驻车冲击载荷,提高驻车机构安全性,应用ADAMS和MATLAB/Simulink,分别建立驻车机构动力学仿真模型和包含驻车机构的整车传动系统仿真模型,基于ADAMS动态挂入车速的仿真结果和Simulink模型,仿真得到驻车冲击载荷,用以校核驻车机构在动态工况下的静强度和疲劳强度。整车动态工况试验完成后,驻车机构未失效,验证了方法的有效性。