基于插值修正ACER的脐带缆响应短期极值预测方法研究

针对脐带缆在随机载荷作用下其响应难以准确预测的问题,本文提出了一种基于插值技术与平均条件超越率(average conditional exceedance rate,ACER)的海洋脐带缆响应极值预测方法。构造随机波浪荷载作用下脐带缆结构响应的数值模型,获取脐带缆关键位置处的张力与曲率响应时程数据。分别求解张力和曲率时间序列对应的1~4阶ACER函数值,选取合适阶数的ACER函数,采用三次样条插值与B样条插值技术对平均条件超越点的尾部区域进行插值。对插值曲线外推,实现在不同超越概率下脐带缆的结构响应极值预测。本方法适用于非独立同分布下的海洋脐带缆张力与曲率响应数据的极值预测,并利用Gumbel极值分布模型进行对比,讨论并验证本文所提方法在海洋脐带缆响应极值预测中的适用性。

极地船舶实测冰载荷极值预报研究综述

冰载荷是造成极地船舶结构损伤的重要载荷来源。文章介绍了线载荷与冰压力2种形式的冰载荷实测原理,系统阐述了冰载荷短期极值预报和长期极值预报方法体系,论述了冰载荷极值预报与船体结构安全评估的重要关联,并对冰载荷极值预报的发展趋势与存在的关键问题进行了分析。研究结果可为极地船舶安全与可靠性评估提供指导与参考。

动态爆炸破片特性及对舱室结构毁伤效应研究

文中采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)数值方法研究了不同战斗部速度下破片速度及飞散方向角的变化规律,构建典型舱室,开展了动态爆炸破片群对舱室结构毁伤效应研究.结果表明:当战斗部运动速度为1000 m/s时,沿战斗部运动方向飞散的破片最大速度为静爆下的155.4%,沿运动反方向飞散的破片最大速度为静爆下的28.9%;静爆下破片飞散方向角为83.4°,战斗部运动速度1000 m/s下破片飞散方向角为35.2°;动爆下面对战斗部运动方向的板架破损程度增大.战斗部运动速度对沿运动方向飞散破片的速度存在明显的增强效应,对沿运动反方向飞散破片的速度存在明显的削弱效应;破片群的整体飞散区域向战斗部运动速度方向偏移;随着战斗部运动速度的提高,面对战斗部运动方向的板架的毁伤程度增强,背对战斗部运动方向的板架的毁伤程度减弱,平行于战斗部运动方向的板架上的毁伤区域向战斗部运动方向偏移,导致舱室结构整体在战斗部运动方向上呈现非对称毁伤特征.

基于拉曼光谱鉴定书写/打印文件的朱墨时序

朱墨时序鉴定是司法鉴定文件检验研究与实践领域中的热点和难点问题。朱墨时序的鉴定可证明文件真伪,推断文件物证是否与案件事实相符,从而为司法机关的侦查破案和案件判定提供法律依据。常见的检验方法有显微镜法、荧光法、文检仪法、计算机软件辅助法等,其鉴定结论易受检验人员主观意识的影响,因不够客观而备受质疑。研究在制备3类签字笔和9种印油组合54个书写样本、激光打印和9种印油组合18个打印样本的基础上,运用共焦显微拉曼光谱仪对其进行检验。以10#百乐签字笔和1#印之秀印油为样本测试得到最佳实验条件,将制备的72个样本放入储存箱内避光保存1年,依次测定样本中先字后印、先印后字、印油和字迹4个位点的拉曼光谱,每个样本测试3次。实验结果基本不受储存环境、纸张本底等因素的干扰,无论是书写样本还是打印样本,先字后印交叉点显示出了印油的部分特征,先印后字交叉点显示出了字迹的部分特征,交叉位点的拉曼光谱图显示大部分为上层相应的字迹或印油的拉曼位移,这与20倍物镜观察的μView图显示结果相互印证。通过比对印文交叉部位的拉曼位移,进而鉴定出样本的朱墨时序。结果表明:相比常规检验方法,此新颖方法简便快捷、无损、灵敏度和准确率高,对文件的朱墨时序鉴定具有指导意义。

基于改进DDPG算法的无人艇自适应控制

[目的]针对水面无人艇(USV)在干扰条件下航行稳定性差的问题,提出一种基于深度强化学习(DRL)算法的智能参数整定方法,以实现对USV在干扰情况下的有效控制。[方法]首先,建立USV动力学模型,结合视线(LOS)法和PID控制器对USV进行航向控制;其次,引入DRL理论,设计智能体环境状态、动作和奖励函数在线调整PID参数;然后,针对深度确定性策略梯度(DDPG)算法收敛速度慢和训练时容易出现局部最优的情况,提出改进DDPG算法,将原经验池分离为成功经验池和失败经验池;最后,设计自适应批次采样函数,优化经验池回放结构。[结果]仿真实验表明,所改进的算法迅速收敛。同时,在训练后期条件下,基于改进DDPG算法控制器的横向误差和航向角偏差均显著减小,可更快地贴合期望路径后保持更稳定的路径跟踪。[结论]改进后的DDPG算法显著降低了训练时间成本,不仅增强了智能体训练后期的稳态性能,还提高了路径跟踪精度。

15 MW半潜式风力机结构响应极值预报研究

为保证大型浮式风力机在极端工况下的正常运行与结构安全,有必要开展极端工况下大型浮式风力机结构响应的极值预报以及结构安全性评估。该文采用OpenFast软件对中国南海50 a一遇的工况下15 MW半潜式风力机进行结构响应数值模拟,利用平均穿越率法并结合泊松近似假设,对大型浮式风力机塔基剪力和弯矩的极值分布进行预报。结果显示,极端工况下,浮式风力机在纵摇固有频率附近,由于纵摇运动引起气动载荷变化,导致塔底弯矩和剪力显著增加。同时,平均穿越率法能有效预报15 MW浮式风力机的塔基结构响应极值分布,在超越概率为0.01的情况下,基于1 h数值模拟响应样本预报的塔基剪力和弯矩极值能满足结构强度要求。

远洋救助船横摇运动响应极值预报研究

本文采用AQWA软件对远洋救助船的母型船进行耐波性计算,利用Gumbel方法对危险海况下船舶以设计航速航行时的横摇运动响应进行极值预报.基于势流理论进行频域计算,得到船舶六自由度运动响应幅值算子(RAO),确定设计航速下的危险浪向.通过时域方法模拟船舶横摇运动,得到船舶在危险浪向下的横摇运动响应时程.采用Gumbel方法对横摇运动响应进行极值预报,评估不同海况下船舶的航行安全性.结果表明:本文提出的预报方法具有较高的精度.

碳化硅陶瓷的应用现状

碳化硅陶瓷是一种极其重要的材料,它在工程领域和各行各业都有广泛的应用。文章简述了碳化硅陶瓷的发展过程,综述了其在陶瓷球、磨料磨具、碳化硅陶瓷基复合材料以及其他方面的应用。展望了碳化硅陶瓷在工业领域的应用前景以及高技术碳化硅陶瓷的重要应用,提出发展碳化硅陶瓷生产技术应有紧迫感。

典型舱室在战斗部内爆下的载荷及毁伤特性试验研究

[目的]探讨有/无防护舱壁结构对典型舱室在战斗部内爆下载荷及毁伤特性的影响,指导舰船重要舱室的防护设计。[方法]设计典型的双舱结构模型,以大舱室模拟爆炸当舱,小舱室模拟重要舱室,开展常规钢制舱壁与多层含液防护舱壁这2种舱室结构在6.12 kg TNT带壳装药内爆作用下的载荷及毁伤对比试验,分析破片及冲击波载荷特性,以及结构破口及变形毁伤特征。[结果]结果显示,柱锥形战斗部前端产生的破片的飞散角基本一致,且前端的破片数量少于环向破片数量;爆炸冲击波有明显的角隅汇聚特点,冲击波能量会随结构的强弱发生流向改变,整体能量更易向结构较薄弱处倾泻;在冲击波和破片的联合毁伤下,常规钢制横舱壁中心会产生大破口,而多层含液防护舱壁则仅迎弹面有较大的塑性变形及少量破片穿孔,背弹面结构完整;多层含液防护舱壁能有效阻止爆炸能量传递至邻舱,但会加剧爆炸当舱的结构毁伤。[结论]“疏堵”(舱壁加强或减弱)防护设计方法在舰船重要舱室防护中具有重要的实用价值。

船舶推进装置极地环境适应性标准现状分析

极地水域因其独特的地理位置和环境条件,给船舶航行安全提出了严峻挑战。在极地水域,碎冰可能导致船舶螺旋桨损伤,低温环境可能导致船舶主机启动故障,船舶在破冰过程的运动响应与振动也会对相关装置造成影响,因此极地特殊的环境与航行条件,对船舶推进装置提出了更高要求。然而,我国尚未形成适应极地环境的船舶推进装置标准规范体系。通过对国内外极地船舶相关标准规范进行梳理总结,筛选涉及推进装置的相关内容,分析其是否满足在极地区域的任务需求,提出船舶推进装置极地环境适应性标准制修订需求。研究结果表明:我国存在极地船舶推进装置相关标准整体数量较少、更新不及时等问题,建议开展极地船舶推进装置标准体系框架工作,为我国极地船舶推进装置的设计与制造提供指导。

极地船舶冰载荷随机特性研究综述

本文以极地船舶实测冰载荷为基础,对冰载荷随机特性进行研究,揭示冰载荷随机特性产生的原因,描述冰载荷幅值的概率分布情况,引入结构可靠性理论对船舶冰载荷极值分布以及冰载荷引起的疲劳损伤进行研究。研究结果可为极地船舶结构物可靠性提供指导与参考。

应用路径积分法求解船舶横摇倾覆概率

通过对船舶非线性横摇运动进行分析,建立了船舶横摇运动的非线性微分方程.以路径积分法(PIS)为基础,在时间域内求解相应的二维Fokker-Planck方程,得到随时间演变的船舶横摇运动的转移概率密度.运用首次通过理论,求得船舶倾覆前时间的概率分布.研究了外部激励、横摇阻尼和非线性复原力矩对船舶横摇运动转移概率密度与首次通过时间的影响.研究结果表明,PIS能用于预测船舶首次通过时间概率分布,从而为船舶设计和稳性衡准提供相关的参考.

带泄压孔的舱室内爆冲击波载荷特性

[目的]旨在研究带泄压孔舱室内爆冲击波载荷特性及其在邻舱内的传播规律。[方法]开展双舱室泄爆的数值仿真分析,基于Baker公式分析爆炸当舱压力下降的规律。基于邻舱内压力分布特性,采用最小二乘原理推导邻舱内的初次峰值压力经验公式。[结果]结果显示,在泄爆过程中,泄压孔的增大会改变当舱和邻舱内压力场的初始形态,表现为弱化当舱压力汇聚及叠加作用和强化邻舱压力的传播。在不考虑舱壁结构形变的影响下,冲击波穿过泄压孔后呈现桃形和水母形压力分布,且出现了压力分层及随角度衰减的现象。[结论]研究结果有助于舱室内爆载荷特性研究。

多无人艇协同围捕智能逃跑目标方法研究

[目的]针对无人艇协同围捕过程中逃跑目标具备智能性,现有无人艇策略难以围捕成功的问题,提出一种基于双层切换策略的多无人艇协同围捕算法。[方法]第1层围捕策略采用改进势点法,以无人艇与势点的总直线距离最小为优化目标,采用匈牙利算法为无人艇动态分配势点,并采用人工势场法实现无人艇的协同避碰;第2层围捕策略利用了阿波罗尼奥斯圆的性质,在两艘无人艇前往逃跑目标的目标点进行拦截,剩余无人艇运动方向保持与逃跑目标相同,以不断缩紧包围区域;为应对逃跑目标不同的逃跑方式,第1层围捕策略和第2层围捕策略可互相转化。[结果]仿真实验表明,该算法相较于顺序分配势点算法和极角分配势点算法,围捕时间更少或持平,证明了该算法的有效性和先进性。[结论]该多无人艇协同双层围捕算法,对具备典型智能性的逃跑目标具有围捕效果。

风冰联合作用下大型单桩海上风电机组动力特性

考虑风荷载与冰荷载联合作用对大型单桩海上风电机组的影响,基于IEA 15 MW超大型单桩海上风电机组,采用一体化分析软件Openfast建立风冰联合作用下大型单桩耦合数值模型,开展超大型单桩海上风电机组在风冰联合作用下的动力响应分析。探究不同加载时长、冰激振动模型以及疲劳损伤组合方法对大型单桩海上风电机组的动力响应规律。计算结果显示:不同冰载数值计算模型塔基与泥面线载荷的计算结果差别较大,泥面线受冰荷载影响较大,同时泥面线位置较塔基位置承受更大的疲劳损伤,应重点关注。采用不同的荷载组合方向进行泥面线与塔基位置的疲劳损伤估计时,计算结果较风冰联合作用下疲劳损伤相对误差较大。因此,宜采用风冰联合加载的方法进行大型单桩海上风电机组的动力响应模拟,进而开展超大型单桩海上风电机组的疲劳损伤估计。

6AT换挡跛行问题的研究

目前市场上以6速前驱自动变速器为主（以下简称“6AT”），其最大输入转矩为400Nm，主要由TCU电控控制，内部靠液压执行控制。换挡曲线换挡曲线可以实现很多功能控制，如升挡、降挡，液力变矩器从打开到闭锁、打开到滑磨、滑磨到闭锁、闭锁到滑磨及闭锁到打开。现在的液力自动变速器趋向于取消单向离合器，直接通过对离合器一离合器（制动器）的操作来实现换挡。

脉冲载荷形状对防爆墙连接件动力响应影响研究

[目的]防爆墙在抗爆过程中,其连接件容易产生变形损伤,导致抗爆结构失效,因此需要研究爆炸载荷下防爆墙连接件的结构响应特性。[方法]运用LS-DYNA软件,在保证各施加载荷对应能量相等的条件下,设定三角、渐加、线性衰减、矩形这4种载荷形式对防爆墙连接件结构的动力响应进行数值仿真模拟,研究载荷形状对连接件变形特性的影响。[结果]结果显示,在线性衰减及矩形载荷作用下,防爆墙连接件更易产生较大位移,其与三角及渐加载荷相比,最大变形量差值可达202.6%,最大应力值差值可达93.8%,且在反向工况下随峰值压力的增加更易出现塑性变形。[结论]所做研究可为防爆墙连接件的结构设计优化提供参考。

直流系统微机绝缘在线监测技术

介绍了直流系统在自动化泵站中的应用,整流充电装置的性能及直流系统微机绝缘在线监测装置等。

现代化国际化视角下大庆市旅游业发展研究

旅游业具有关联性强、外向度高、附加值大、产业链长、资源消耗少、环境影响小的特征,是各国争相发展的朝阳产业。振兴和发展旅游业是大庆市建设现代化国际化城市伟大征程的必然选择之一,在分析旅游业对建设发展现代化国际化城市所起作用基础上,深入论述现代化国际化视角下大庆市旅游业如何实现跨越发展及旅游业如何助推大庆市现代化国际化城市建设。

基于PLC技术的水利泵站自动化运行控制策略

作为一种全新化的控制技术,PLC技术在现代工业生产中的应用较为广泛,深化其在水利泵站工程中的应用,能有效提升水利泵站的自动化控制水平,提升水利泵站运行的综合效益。文章将从PLC仪器仪表型号的选择、在水利泵站系统中的应用方式和效果进行研究讨论。