基于滑模控制算法的船舶动力定位系统控制仿真研究

针对船舶动力定位控制系统非线性的特点及控制过程难以优化,性能易随外界环境及负载变化而改变,本文提出了一种基于滑模控制算法的船舶动力定位系统控制方法。首先,探讨了动力定位系统数学模型的选取;然后介绍了滑模控制方法的原理及具体算法;最后通过Simulink对该算法进行了仿真验证,验证了滑模控制算法对船舶动力定位系统控制的有效性。     

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。     

冰激自升式钻井平台的动力响应分析

由于冰荷载研究的限制,冰区自升式钻井平台尚未形成基于动冰力响应分析的结构设计。为了合理地开展自升式平台结构的抗冰概念设计与安全评价研究,冰荷载下自升式钻井平台的动力响应分析是十分必要的。该文首先分析该类柔性结构在动冰荷载下的动力特性;其次,结合开展的自升式平台冰荷载模型实验研究,明确带齿条桩腿的自升式平台冰荷载作用形式;最后,对渤海某自升式钻井平台在典型冰况下进行冰振动力响应分析。文中的研究对冰区自升式钻井平台抗冰设计及冰振安全评估提供了合理的参考。     

多普勒声学全向信标信号源设计

针对多普勒声学全向信标信号产生的需求,设计了一个多通道的非线性调频信号源,产生多路同步非线性调频。阐述了多普勒声学全向信标的原理,并以此提出信号源设计的需求。采用AD9954特有的RAM模式,产生了多路同步正弦调频信号发生器,给出了部分硬件和软件设计说明。经过湖上试验证明,所设计的信号源达到了系统要求,性能良好。     

慢漂运动下多成分锚泊线阻尼参数研究

锚泊线提供的阻尼力对平台耦合运动特别是慢漂运动响应有显著影响。以应用于工程的多成分锚泊线为研究对象,阐述了锚泊阻尼的定义与研究方法。借助海工软件Orca Flex进行时域非线性动力分析,选取上部平台慢漂运动的周期与振幅、流速大小与流速分布形式、锚泊线拖曳力系数、附加质量系数,研究锚泊阻尼与它们的关系,探讨锚泊线各成分贡献阻尼受水动力系数变化的影响。结果表明除附加质量系数外,其余参数对锚泊阻尼有较大影响,钢链成分锚泊线贡献阻尼对水动力系数改变较敏感。本文结论可为海洋浮式平台锚泊系统设计提供参考。     

承受搁置脚载荷的舰船甲板纵骨设计方法

某些设备搁置在甲板上的搁置脚为金属结构,此时与甲板接触区域压力分布具有不均匀性,直接进行均布载荷作用下的线弹性计算不合适。本文采用有限元软件进行非线性接触计算,通过数据处理,得到甲板纵骨接触力分布规律,即甲板纵骨接触力的分布主要集中在3个部位。在此基础上,建立了三力平衡模型,提出了3个力分别对应的计算公式,并通过多跨梁简化模型验证了其合理性。     

钢筋砼刚架拱桥考虑几何非线性的有限元分析

运用ANSYS进行钢筋砼刚架拱桥的非线性分析,探讨了单元特性以及有限元模型的建立,完成非线性分析.分析过程中综合考虑了结构几何非线性和材料非线性对极限承载力的影响.最后,探讨了不同荷载分布方式对结构极限承载力的影响.     

基于Midas Civil的桥梁承载力检算分析

文章以衡山路跨陇海立交桥第1联边跨、中跨受力最不利梁为工程研究案例,基于Midas Civil有限元软件对桥梁承载力进行检算分析,并介绍桥梁工程检算参数取值。通过Midas Civil建立桥梁模型,模拟桥梁结构和荷载,对比分析桥梁元结构的承载能力和桥梁实际承载能力,结果表明该桥梁结构满足规范荷载等级使用要求。研究可为同类型工程提供经验参考。     

城市小汽车用户公交使用的影响因素分析

引导小汽车用户使用公交有助于缓解城市交通拥堵和推动交通领域节能减排。采用昆明市小汽车用户出行调查数据,基于随机森林模型探究建成环境、公交服务质量、个人社会经济属性对小汽车用户公交使用的影响。研究表明：建成环境是影响小汽车用户公交使用的最重要因素,相对重要性之和为53.7%,路网密度、土地利用混合度、居住区位、公交站点数量与小汽车用户公交使用密切相关;个人社会经济属性相对重要性之和为24.9%,家庭年收入变量相对重要性最高(5.2%);公交服务质量相对重要性之和为21.4%,分别为便利性(5.8%)、舒适性(5.6%)、可靠性(5.2%)、安全性(4.8%);建成环境对小汽车用户公交使用具有非线性影响且非线性影响在不同收入水平的小汽车用户之间存在差异。研究结果有助于更好理解小汽车用户的公交使用行为,从而采取针对性策略促进小汽车用户使用公交。     

动静荷载试验在桥梁检测中的应用

近年来随着公路运输业的发展,公路运输成为货运主要方式之一.同时道路交通事故、桥梁塌陷事件也屡见不鲜,货运车辆超载是导致桥梁质量降低、寿命周期缩短的主要原因之一,同时,桥梁建设过程中赶工期、方法不当、管理不严、降低材料标准等因素都会降低桥梁的质量,因此为确保桥梁安全使用需要对其做承载力鉴定.桥梁荷载试验是目前测定桥梁实际可具备承载力的主要方法,分为静载试验和动载试验.静载试验可以分析桥梁在实际运营中的承载能力和状态,为桥梁检测提供依据;桥梁的目前寿命质量和运营荷载等级评定可根据动载试验结果确定.