考虑细长杆件不同坠落角度的海洋平台甲板损伤预报方法

[目的]在海洋平台吊装作业中,因吊机设备老化以及违规操作等而造成的坠物事故在海洋平台作业中时有发生,其中在杆件结构,如套管、钻铤等设备方面的问题最为常见,因杆件坠落时接触面积小,常会导致板架结构的损伤破坏。[方法]选取细长杆件坠物撞击甲板结构的场景开展结构损伤研究。在此基础上,考虑坠落角度对结构损伤的影响,确定结构损伤变形模型,并运用塑性力学理论,建立考虑杆件坠落角度影响的结构损伤解析预报方法。[结果]结果显示,小角度坠落场景下的结构损伤变形大,结构吸能高,根据结构响应可将坠落角度分为4个角度区间;解析计算结果与仿真计算得到的吸能曲线在数值以及变化趋势上相近。[结论]在杆状结构以一定角度撞击甲板结构时,甲板产生的塑性变形区域形状会随着撞深而产生变化,针对各阶段甲板变形特点的解析计算对海洋平台甲板板架结构抗撞设计评估具有一定的指导意义。

集装箱坠落载荷作用下甲板板架结构响应理论预报方法研究

集装箱码头吊装属高风险作业,往往会由于吊装设备以及人员操作等原因导致集装箱坠落事故。由于集装箱重量大,起吊高度高,其发生坠落时巨大的冲击动能会导致被撞船体板架结构产生严重的损伤变形,因此,在船体结构设计阶段需考虑甲板结构的耐撞性能。选取标准集装箱坠落于甲板的坠落场景进行研究,通过仿真计算得到甲板结构变形过程,进而确定其损伤变形模式,运用塑性力学理论,建立集装箱坠落冲击下板架结构损伤解析预报方法。此外,针对集装箱不同坠落状态,讨论了集装箱与甲板线接触和面接触时结构损伤变形情况。该研究成果对船体板架结构抗撞性能预报与评估具有一定指导意义。

机动发射的弹道导弹飞行诸元的快速计算

基于解析预报与数值寻优相结合的方法,本文研究机动发射的弹道导弹飞行诸元快速设计问题.首先,利用线性回归方法建立了导弹诸参数与发射信息之间的多项式拟合关系式,利用该式可以得到飞行方案诸参数迭代初值;然后,以弹道落点纵向偏差、横向偏差及弹道顶点高度偏差平方和极小为指标函数,采用Levenberg-Marquardt方法搜索诸参数精确解;最后,以民兵III弹道导弹为例,对所提方法进行了仿真验证,研究结果表明,该方法计算量少,适合已定参数的导弹大范围机动发射的快速计算,且在落点精度要求不高的情况下,可以用解析表达式的解作为弹道飞行方案诸元的值,对目标进行打击.

航天器远程自主交会方法设计与实现

为解决未来交会对接任务的自主化问题,提出航天器远程自主交会方法。给出适用于远程自主交会的变轨策略,设计航天器上自主变轨规划算法,通过初值计算和精确解迭代两个步骤对变轨策略进行求解,获得变轨控制参数。采用拟平均根数法结合平均密度法进行轨道预报,在尽量保证模型精度的同时极大降低了轨控参数求解过程中的在轨计算量。仿真结果表明,使用该方法规划的远程导引段轨道控制,可使终端精度满足指标要求,且方法简单可靠、合理可行,具有工程应用价值。

跳跃式再入快速预报校正制导算法研究

针对深空探测跳跃式再入返回飞行任务,提出了一种加速的数值预报校正制导算法,该算法通过在预报过程中对开普勒飞行段进行解析轨道预报,以此提高制导算法的预报和迭代校正速度。考虑到忽略大气影响的解析轨道预报精度问题,加速算法选择了合适的解析预报激活高度,并在一次下降段和一次上升段分别采用加速制导算法和传统预报校正制导算法的分段混合策略,从而实现制导效率与制导精度的综合性能最优。最后,通过蒙特卡洛仿真试验证明了新算法的加速效果非常明显,有利于预报校正算法的在线应用。