基于BP神经网络的甲板运动预报与补偿技术

在全自动着舰过程中,考虑甲板运动对全自动着舰成功率的影响。针对舰载机响应滞后带来的甲板和舰载机纵向高度不同步的问题,采用甲板运动预报技术对舰船未来有效时间内的运动参数进行预报。建立基于正弦波组合的六自由度甲板运动模型,基于反向传播(BP)人工神经网络建立甲板运动预报模型,提出采用反向传播优化算法减小预报模型训练更新时间,提高预报模型速率和精度。基于超前网络建立甲板运动补偿模型,结合着舰导引系统确保舰载机与甲板运动同相位。建立飞机运动模型,并通过仿真实验,验证甲板运动预报和补偿技术的可行性。

舰载直升机主动甲板着舰气动载荷特性

被动与主动流动控制可减小舰艇艉流强度,但直升机着舰甲板处仍存在明显回流现象,由此导致直升机气动载荷变化显著。提出了自动升降的舰艇主动甲板,建立基于格子玻尔兹曼方法 (LBM)的舰艇主动甲板流场分析方法,并结合单向耦合模型,嵌入旋翼黏性涡粒子法,研究直升机主动甲板着舰气动载荷特性。通过与SFS2舰艇流场试验、分离涡模拟(DES)方法、大涡模拟(LES)方法比较,验证了所建方法的准确性。随后研究主动甲板对舰艇流场和直升机着舰气动载荷的影响特性。结果表明:相比于标准SFS2舰艇,主动甲板有效抑制了直升机着舰甲板处回流,以及直升机旋翼拉力损失、滚转和俯仰力矩,最大降幅分别为21.6%、55.1%、74.6%。

大跨度双层甲板在轴压载荷下的稳定性研究

针对大跨度双层甲板缩尺模型设计并开展了单轴压缩试验,分析了缩尺模型的极限承载力以及结构的崩溃特性.计及初始缺陷的影响建立数值仿真模型,将试验结果与仿真结果进行对比,分析了双层甲板模型在轴压载荷作用下的稳定性及极限承载特性.结果表明:文中研究的双层甲板缩尺模型的失效模式主要是板格屈曲变形,仿真计算得到的模型应力分布情况与试验测量的结果也基本吻合.

提升甲板片一体化预制拉筋精度

拉筋在甲板片预制阶段进行一体化安装,由于预制阶段尺寸影响,部分拉筋总装阶段难以精确安装,造成返工、油漆破坏、进而影响整体项目进度。通过控制卷制过程中的直线度、椭圆度、周长来提升拉筋卷管精度,通过标准化甲板片预制阶段拉筋焊前测量、焊接变形控制、焊后测量来提升安装精度,最终实现拉筋精度提升,保证总装一次安装合格率。

客滚船活动车辆甲板的设计

文章主要介绍了2500客/3800米车道线客滚船活动车辆甲板的功能组成、设计方法以及设计注意事项等,为客滚船活动车辆甲板及类似滚装设备系统的设计提供参考。

一种面向航空母舰甲板运动状态预估的鲁棒学习模型

航母甲板在风、浪、流等因素影响下做六自由度不规则运动,影响舰载机着舰精度.航母甲板运动预估与补偿是自动着舰系统的重要功能之一,也是提高舰载机着舰安全性与成功率的关键技术之一.为此,提出一种面向甲板运动预估的鲁棒学习模型,通过基本构建单元自适应演化出复杂学习系统.构建单元的训练采用非梯度的伪逆学习策略,提高了训练效率,简化了学习控制超参数调优;构建单元的架构设计采用数据驱动的策略,简化了架构超参数调优;采用图拉普拉斯正则化方法提高了模型对噪声和意外扰动的鲁棒性.通过某型航母在中等海况条件下以典型航速巡航时的仿真实验,验证了所提方法在甲板纵摇、横摇以及垂荡运动预估问题中的有效性及鲁棒性.

国外舰船飞行甲板热喷涂技术发展情况

随着F-35B等战机的服役,美军舰船传统的飞行甲板涂层存在掉块、分层、剥落等现象,已不能胜任F-35B的使用工况,F-35B等战机发动机尾焰对舰船飞行甲板灼烧而引起的破坏及相关防护措施已成为美英等相关国家的研究热点。在此背景下,美英等国开始采用热喷涂技术制备舰船飞行甲板涂层。本文对美国飞行甲板热喷涂技术的研制背景进行说明,报告试验与应用情况,对热喷涂技术的性能特点和施工工艺进行分析,最后对未来作出展望。

可调式舱室甲板敷料型测深装置的设计研究

传统的船舶测深装置的安装,尤其是通道和一些特殊舱室,会受到钢制甲板变形和甲板敷料施工厚度误差带来的与设计理论高度相差较大而带来的影响,导致出现测深装置测量出来的液舱液位不准确的问题。针对上述问题主要研究一种满足测深不受甲板敷料厚度影响的调式测深装置,是一种适用于舱室甲板敷料型的测深装置。甲板敷料厚度施工存在误差,如果前期没有敷料要求,后期增加或者敷料厚度有更改,都会导致测深管和测深装置的动火更改,该可调式舱室甲板敷料型测深装置是既解决误差带来的影响又要解决设计更改导致的问题,又是满足规范和设计图纸要求的情况下采用的。

大型邮轮甲板层数对上层建筑变形特性的影响

为了满足人们对宽敞居住空间、娱乐和休闲等的需求,邮轮往往设置多层丰满轻型上层建筑,复杂结构使得其参与船体总纵弯曲的程度及变形特性难以确定。以某大型邮轮为研究对象,将模型试验与数值计算相结合,研究上层建筑甲板层数对其变形特性的作用机理及影响程度,探讨上层建筑的变形特性。研究结果可为安全可靠的邮轮上层建筑结构设计以及形成自主设计技术提供可靠支撑。

舰载导弹武器跨大甲板安全射界设计方法

目前,传统船型的舰载武器安全射界设计主要采用光学射线法确定武器安全射界,在全贯通甲板舰船设计中往往涉及到导弹武器跨大甲板发射,该方法并不能完全适用。本文以“黄蜂”级两栖攻击舰配置的“海拉姆”舰空导弹为例,在射界设计中引入飞行时间概念,考虑弹体飞行和船体运动的空间轨迹交互,探讨舰载导弹武器跨大甲板条件下的安全射界设计方法。

基于神经核网络高斯过程回归的甲板运动预测

甲板运动预测与补偿是舰载机自动着舰的关键技术之一。传统甲板运动预测方法依赖于运动建模的准确性和参数调整,面临复杂海况、不同舰型、航态变化时具有适应性差、预测时长短、结果可靠性低等问题。提出一种基于神经核网络高斯过程回归(NKN-GPR)的甲板运动预测模型,使用神经核网络(NKN)实现高斯过程回归(GPR)模型自动复合核构造,有效改善基于规则库自动核搜索(ACKS)算法依赖人工先验知识的不足。以正弦波组合模型和功率谱模型构造仿真数据,对NKN-GPR模型和基于最小二乘法的自回归(AR)模型进行对比仿真验证,仿真结果表明,NKN-GPR模型在运动预测精度、平滑性、预测时长等方面具有显著优势,证明了所提算法的有效性,可为舰载机自动安全着舰提供理论支撑。

甲板防滑涂料性能评价标准研究

甲板防滑涂料除了有效防止甲板上的装备侧滑和人员摔伤,还能够保护甲板免受腐蚀、磨损等破坏,随着我国战斗力的不断提升,对专用甲板防滑涂料还提出了经受高重、高速飞机的高频冲击等更高性能的要求,对不同应用环境不同性能需求的甲板防滑涂料选择合理的测试方法进行客观评价对于该类涂料的应用选型具有十分重要的意义。对国内外甲板防滑涂料相关标准GJB 5066-2001、GB/T 9261-2008、HJB 285A-2016、GJB 9779-2020和MIL-PRF-24667C(2008)进行了全面梳理,对各标准的特点和侧重点进行了分析,给出适用的应用场合;对各标准中防滑性、耐磨性、耐冲击性、耐盐雾腐蚀性、耐人工加速老化性等关键性能的试验方法进行了详细说明,指出各测试方法中测试条件、测试参数等的差异性,体现了不同评价标准对甲板防滑涂料选型的适用性。

车辆甲板次要构件多轮印载荷等效与简化方法

[目的]滚装船车辆甲板承载的轮印载荷数量、作用范围以及与甲板构件的位置关系均不固定,对该类结构进行的分析通常较为繁琐,因此有必要对该类载荷的合理等效和简化进行研究。[方法]以车辆甲板次要构件为研究对象,基于多跨梁模型,分别以局部分布力和等效集中力模拟轮印载荷,对多种结构响应进行对比和分析;随后,将同时作用的多个轮印载荷均转化为集中力时的结构响应变化情况进行分析。[结果]结果表明,对于常见尺寸的车辆甲板,典型轮印载荷的上述等效简化偏安全,且不会引起结构响应的显著变化。[结论]从工程应用角度提出了一种多轮印载荷的合理等效方法,对简化车辆甲板结构设计和校核工作具有积极意义。

活动车辆甲板建造精度及挠曲变形分析

活动车辆甲板(块)是典型的薄板焊接结构,文章阐释了关键建造工艺的合理优化和实施,实现了活动车辆甲板(块)的严格的尺寸精度、安装精度要求。横向挠曲变形是车辆运输船特有的变形形态,通过有限元分析方法对典型载荷状态下的船舶横向挠曲变形进行了分析,评估并验证了算例船舶活动车辆甲板(块)的安装精度应对挠曲变形的缓冲减抵,保证了活动车辆甲板(块)的结构安全。

基于辅助框架的甲板片立柱吊装工艺研究

大型海洋结构物通常为多层式结构,在海上油气勘探开发领域发挥着不可替代的作用,在建造过程中为加快施工进度一般采用分层预制、逐层总装方法。立柱作为大型钢结构物的主要承重单元,在整个建造过程中起到了极为关键的支撑作用,需要根据分层建造的实际情况进行分段总装。常规的立柱吊装由于受到风荷载及其他环境因素的干扰很难精准就位;此外,由于立柱较长,在吊装组对完成后需要搭建脚手架进行后续施工,增加了每根立柱组对时脚手架搭设及后续拆除的巨大工作量,带来了极大的不便和高空作业的安全风险隐患。针对这些问题,本文介绍了一种基于辅助框架的甲板片立柱吊装工艺,相比较于常规作业方法极大的降低了作业的难度和潜在的安全隐患,具有一定的工程意义和研究价值。

FPSO主甲板冷却水管路系统的加速度载荷应力分析

借助船级社规范与MATLAB软件,开发可提取浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)管道任意位置处加速度的程序,以便更好地对FPSO主甲板冷却水管路系统进行应力分析。将该系统任意位置处实际加速度值和FPSO船体重心处加速度值以均布载荷形式分别施加至管道上,利用CAESARⅡ软件分析在满载工况条件下该系统的应力变化。结果表明,在FPSO满载工况条件下,采用重心处加速度值得到的结果相较于其自身实际加速度值的作用结果会出现应力冗余和应力不足的情况,例如节点50应力增加1.01%,而节点2570应力减小0.19%。

长甲板室弹性连接结构设计

针对长甲板室弹性连接结构设计问题进行分析,研究长甲板室弹性连接结构的使用场景和设计方案。采用舱段有限元数值仿真方法开展弹性连接方案下的甲板室总纵强度参与度计算,分析弹性连接节点的设置数量、设置范围和局部节点设计等参数对甲板室节点区域局部结构设计和总纵强度有效度的影响,提出甲板室弹性连接节点空间布置和局部结构优化方案,为需采用轻型甲板室设计的船舶提供参考。

基于虚拟现实的船用甲板机器人工作状态智能监测系统

船舶甲板机器人可帮助船舶高效率除锈,并降低船员工作强度,减少安全事故发生。传统的船舶机器人监控系统只能查看机器人的所有工作状态参数,无法形象地展示机器人工作状态。本文在对虚拟现实技术充分研究的基础上,设计甲板机器人状态监测系统,并设计系统传感信息采集的硬件结构。构建基于虚拟现实技术的机器人工作状态智能监控系统,对系统中的碰撞检测技术以及虚拟交互实现方法进行分析。通过将机器人的状态实时反馈到虚拟场景中,有效实现操作者和机器人之间的实时交互,实现在线操控监测和离线教学的功能。

凿岩机在甲板驳轨道上滑移对船舶运动的影响

为了探索凿岩机在甲板驳轨道上滑移对船舶运动响应和系泊缆力的影响,以3850 DWT甲板驳船为研究对象,应用水动力分析软件ANSYS的AQWA模块,分析凿岩机在轨道前端、中部和后端3种凿岩工况,并对比驳船运动响应和系泊缆力的差异。分析结果表明:凿岩机在船上不同位置凿岩会使驳船纵摇和横摇发生明显变化;不同油水所导致排水量的不同,对驳船横摇纵摇响应也有一定的影响,不同工况下驳船系泊缆力的变化不大。研究结果可为大型设备在甲板驳船上作业的评估、选型和应对措施提供一定的借鉴和参考。

干散货船装运甲板货安全风险控制

干散货船装运甲板货存在诸多风险,需要从船舶适装性、配积载、监装和运输途中货物保管等方面做好风险控制。分析干散货船承运甲板货安全风险,结合几起甲板货装载典型案例,提出相关注意事项。装货前做好评估和准备、配积载计划,通过装载过程监控及时发现问题,航行期间加强货物管理,才能在源头上做好风险管控。