基于嵌入式水鸟的海洋地震拖缆运动状态仿真研究

研究分析了嵌入式水鸟作用下的海洋地震拖缆运动状态。在现有的理论基础上,简化地震拖缆运动数学模型,并进行仿真求解,结果表明定深水鸟在使地震拖缆保持水平状态起了重要作用。利用前处理软件建立了定深水鸟几何模型,并用数值计算软件进行了分析计算,得到了定深水鸟的水动力特性及在不同攻角下的升力分布情况,为水鸟运动控制策略提供理论依据。

某船推进装置的建模及动态仿真

该文介绍使用全回转舵桨的船舶推进装置的建模和仿真 ,首先介绍该船舶推进装置数学模型的建立 ,笔者依据所建立的数学模型 ,利用动态仿真软件———MATLAB/SIMULINK ,建立了相应的图形仿真模型 ,此模型接受MATLAB语言编写的控制指令程序。最后对该船进行了动态过程的仿真和分析 ,包括加速、减速以及从全正车到全倒车等运行工况 ,并得到了合理的结果。

船舶动力装置故障诊断专家系统的开发

采用热力参数分析法专家系统对船舶动力装置额定工况下的故障进行实时诊断 ,详细分析了热力参数与故障间的关系 ,并给出了故障诊断子系统的推理机和知识库的设计开发方法 。

船舶电力推进中交流调速技术的应用与发展

介绍了交流调速技术在船舶电力推进中的应用现状,阐述了船舶电力推进中交流调速技术的发展方向。多相变频调速技术、嵌入式技术、智能化技术将是未来船用交流调速技术发展的重要研究方向。

面向对象技术在减压器仿真软件设计中的应用

该文将面向对象技术应用于对某超高压减压器动态特性进行仿真研究的仿真软件设计中,并以中文W indows 2000为操作平台,使用V isual C++6.0实现了该软件。通过将所用各功能进行模块化处理,使程序的可维护性好,易于修改,易于扩展。为解决数学模型上的非线性,程序中开发了每步重新计算方程系数的龙格-库塔数值计算方法。利用W idows 2000提供的资源对软件界面进行了可视化设计,实现了仿真数据的分页显示和图形显示。仿真计算结果和试验测试结果比较表明:该软件具有较好的精度。与传统的减压器仿真软件相比,该软件具有良好的界面和人机交互功能,用户使用方便。

船舶中央冷却系统串级控制的建模与仿真研究

为了改善船舶中央冷却系统控制性能,针对目前使用传统PID反馈控制的冷却水出口温度控制系统惯性大、经常超调的特点,论文通过对某57 000t散货船中央冷却系统工作原理及其相关控制技术的分析,利用流体力学与传热学理论,建立中央冷却系统水力模型、稳态换热模型和动态换热模型。在此基础上引入串级控制方案,并使用经典控制理论建立控制模型。最后使用MATLAB软件对PID控制方案与串级控制方案进行对比仿真。仿真结果显示串级控制方案拥有良好的控制性能并在船舶中央冷却系统的控制设计中具有广阔的应用前景。

冰载荷冲击下的船舶推进轴系瞬态扭转振动响应分析

传统的推进轴系扭转振动响应计算聚焦于稳态响应,而传递矩阵法、系统矩阵法,可以取得满意的稳态计算结果,但无法处理冰区船舶、海洋工程船舶所遇到的变载荷、变惯量等瞬态工况。为了克服频域扭振计算方法在处理瞬态条件扭振问题的局限性,使用Newmark法从时域求解轴系扭转振动微分方程组,基于该算法对某船推进轴系在冰载荷作用下的瞬态响应做了数值计算。其结果表明,在冰载荷冲击下,轴系瞬态扭矩比稳态扭矩大;通过时频分析,在冰载荷作用期间,出现了明显的螺旋桨叶频激励,因此须避免冰载荷激励产生轴系扭转振动的叶次共振。Newmark法扭振计算结果与实船测试结果对比表明,该方法在稳态响应计算和时域曲线上都与实际测量结果基本一致,具有工程实用性。

低应力拖缆瞬态动力学分析与实验研究(英文)

文章进行了低应力拖缆瞬态动力学的数值分析与实验研究。在低应力拖缆的建模中,包括了几何,流体的非线性和弯曲刚度。在数值分析中,广义α时域积分法用于求解低应力拖缆的三维动力学方程。为了验证数值分析的结果,观察实际的物理现象,进行了拖曳实验。测量了低应力拖缆顶端处的张力,剪切力和拖曳过程的速度变化。稳态拖曳速度下张力和剪切力的波动及其 FFT 变换证明了涡激振动现象的存在。在瞬态过程中,对于稳态拖曳速度为 1.01,1.5 m/s情况,无论张力还是剪切力都存在一个明显过冲区域,但是这一现象在稳态速度为 0.55 m/s 时并不明显。定常系数法和变系数法被用于瞬态动力学的仿真分析,分析结果表明变系数法与实验结果具有较好的一致性。

船用电控型柴油机的最新技术进展

本文介绍了电控型柴油机的概念 ,主要以ME型电控柴油机为例介绍其结构特点 ,通过与传统型柴油机在性能和结构上的比较 ,介绍了电控型柴油机的优点。并且与RT

模糊PID控制的柴油机调速系统仿真

PID控制是生产过程中应用最广泛的控制方式,但它对含变化参数的模型控制效果不理想。为了使舰船柴油机适应不断变化的工作环境,在传统PID控制的柴油机调速系统的基础上加入模糊控制环节,对PID参数进行在线整定。详细介绍了模糊PID算法在柴油机调速系统中的应用以及模糊控制器的设计,并通过MATLAB对模糊PID柴油机调速系统进行仿真,仿真结果表明,模糊自整定PID控制系统可以改善系统的动态特性,减小系统的振荡,提高系统的响应速度。

基于Lyapunov函数方法的海洋资源勘探拖缆水平振动的控制

为了提高海洋资源勘探拖缆系统的数据采集效率,提出了海洋资源勘探拖缆系统的水平主动振动控制的Lyapunov函数方法.利用线性变系数双曲方程描述拖缆系统,利用常微分方程描述深度控制器(水鸟)的动力学方程.选取海洋资源勘探拖缆和水鸟的总能量为Lyapunov函数,基于Lyapunov方法设计了控制规律,包括水鸟处拖缆的速度、斜率.该控制规律具有指数稳定性,有效解决了海洋资源勘探拖缆水平位移难以测量的问题.运用数值仿真,验证了所提出的控制策略的有效性.

冷却塔填料性能试验台和数据处理软件的开发

在总结国内外冷却塔淋水填料试验装置的基础上,开发了一种新的试验台,该试验台采用环形进风道,喷头距填料的高度可调,待试填料的高度可以在0.5￣2.5 m范围内调节,测试数据的采集为自动和手动同时进行,测试结果通过专门的程序计算,分别得出热力、阻力性能的公式和曲线。

现场总线技术在机舱自动化系统中的应用

本文概述了现场总线技术及其在机舱自动化方面的使用情况 ,重点介绍了CAN总线技术及其在船舶方面的应用。并结合实例 ,介绍了基于CAN总线的机舱自动化系统的机构和CAN模块的开发。

船舶中央冷却系统节能技术研究

针对传统船舶中央冷却系统海水泵能耗费过高的现象,本文根据水泵相似原理与传热学原理提出海水泵组变频调速控制的设计方案以实现节能目的,并要求改善新造船能效设计指数(EEDI)。利用某型57000吨散货船设计参数,按照EEDI公式计算得出该方案对EEDI的影响并进行了投资收益分析。研究结果表明,使用变频调速技术可以有效降低船舶能效设计指数并在半年内通过节省的燃油费用收回附加投资,具有广阔的市场前景。

广义α算法在拖曳阵列动态仿真中的应用

针对有限差分Box method时间域上变量离散求解非线性拖缆动力学方程存在不稳定的性缺点,在求解拖缆方程时在时间域上采用广义α算法,并保留在空间域上有限差分Box method的离散方法.将新算法应用于三维非线性拖缆动态方程仿真求解,通过对目前几种常用算法的仿真实验对比分析,表明新算法不仅具有较高的计算精度,而且计算时间短、稳定性好,为求解非线性拖缆方程提供了一个较好的求解方法,可以应用到实际应用中,对准确预报拖曳阵列在各种状态下的运动规律具有重要意义.

基于水声定位的综合海洋地震电缆定位技术

文中对现有地震电缆定位技术存在的不足进行了分析,并提出了一种新型的综合海洋地震电缆定位技术.该技术在水声定位技术的基础上,针对地震电缆的特点进行了相应改进,简化了相关算法,使之更加符合地震电缆定位的需要,并详述了该技术的定位过程,给出了相关的数据处理方法,该技术显著地提高了地震电缆定位的精度.

基于AMESim的冰区船舶轴系扭转振动仿真

用AMESim软件建立轴系冰载荷扭转振动仿真模型,对一艘1A冰级多用途船推进轴系进行仿真计算。考虑柴油机调速器对冰载荷冲击导致的轴系转速下降的响应,且柴油机的气体激励力矩和往复惯性力矩随轴系转速的变化而变化。将AMESim的计算结果与系统矩阵法的计算结果作对比,以验证其可靠性。对冰载荷扭转冲击进行了仿真。结果表明,在冰载荷冲击下,轴系转速有很大的下降,当转速下降到柴油机主谐次临界转速附近时,冰载荷激励和主谐次激励出现瞬态叠加,扭转振动响应达到最大值。此外,修改柴油机扭矩限制以提高扭矩余量,这是减少速度下降的有效方法。

大型起重船复合压载系统的设计研究

为提高大型起重船的压配载速度,需要根据该类船型特点,进行其压载系统的设计研究。本文提出了三种压载舱分层方案、以及四种采用多种压载方法的复合压载方案,对其进行了多方案比较,确定了适合大型起重船的压载舱分层和复合压载系统设计方案。

固体氧化物燃料电池作为动力源在船舶应用中的关键技术问题

固体氧化物燃料电池系统具有高效率、低噪声、低电磁信号等显著优点,是未来船舶动力源的最有力竞争者之一。固体氧化物电解质薄膜制备技术、压缩密封技术、催化剂及其涂附技术和双极板的制备是其应用于船舶动力源的关键技术。本文详细介绍了这些关键技术的研究现状,并分析其发展趋势。随着这些技术的发展和成熟,固体氧化物燃料电池在船舶上将会获得更加广泛的应用。

基于VisualC++的船舶监控软件的设计

Visual C++是 Microsoft公司推出的主流产品 ,具有综合性较强 ,较复杂的可视化集成环境 .文中以某船舶动力装置监控系统为实例 ,介绍了基于 Visual C++的监控程序的设计过程以及监控系统的组成 .本监控系统已在实际船舶中得到了成功的应用 .