密集贮存下蔬果库送风方式仿真研究

为延长蔬果库内蔬果的保鲜周期,蔬果库内温度需要维持在较小波动范围。同时,为了进一步提升船舶冷库内库容利用率,蔬果库内采用密集贮存方式。在密集存储状态下,将蔬果库内温度波动范围控制在±0.5℃,开展蔬果库内密集贮存下蔬果库送风方式的仿真研究。通过建立蔬果库内气流组织仿真模型,对密集贮存条件下冷风机直接送风和顶部采用可调风口送风2种不同送风方式进行仿真研究。结果表明:采用顶部可调风口送风可保证密集贮存条件下库内大部分区域温度场波动不超过±0.5℃,满足精确控温需求。研究成果可为后续实船的冷库布置及送风方式选择提供一定参考。

水系Ni-Zn电池Ni基电极材料改性研究进展

水系Ni-Zn电池具有高容量、低成本、安全可靠等优点,在电动汽车和便携式电子产品等领域具有广阔的应用前景,近年来受到了广泛的关注。然而,正极材料的容量与商业化的锌负极相比仍有较大差距严重阻碍了高能量密度Ni-Zn电池发展。重点综述了近几年Ni基纳米材料改性策略提高电化学性能的研究进展,包括Ni基纳米材料与碳材料、导电聚合物和过渡金属氧化物等复合构建多组分复合材料提供协同效应,以及对Ni基纳米材料进行阴/阳离子掺杂增加电化学活性位点和电导率。通过对比分析,重点阐述了材料性能设计和优化的机理和方法,为未来探索和开发高性能水系Ni-Zn电池商业化应用提供了理论基础。

船舶机舱火灾热烟分布特性仿真及安全评估

机舱是船舶输出动力的关键舱室,同时也是火灾危险源集中分布的火灾事故高发区。为了评估某船机舱区域的火灾事故特性,针对该船发电机舱开展了油池火典型火灾场景的大涡模拟仿真,并使用烟气温度、辐射热通量两项指标对火灾发生后的机舱环境进行了安全评估。结果显示:火灾发生后机舱内平台甲板下方烟气温度可快速升至200℃以上;火灾发生后74 s,舱内部分电子设备出现永久性损伤;火灾发生后180 s左右,对于消防人员与机舱设备而言机舱处于危险状态,同时舱内绝大部分电子设备发生永久性损伤。本研究结果对船舶机舱设计与消防策略制定具有指导意义。

多无人船协同多目标遍历路径规划

针对远洋捕捞渔船数量急剧增加所导致的频繁碰撞事故和无序捕捞行为增多等问题,提出多无人船协同多目标遍历路径规划策略。该策略由任务分解、任务分配和路径规划等三层架构组成。任务分解是基于K-Means聚类算法实现,将待遍历目标分成多个任务,每个任务内含一个或多个目标;任务分配是基于拍卖算法实现,将任务分配给无人船,优化目标是总路径最短;路径规划是基于指针网络和A*算法实现,完成无人船对被分配任务内所有目标最短路径遍历,并避开静态障碍物。通过仿真试验,验证了该策略在多无人船协同的可行性。所提出的“分而治之”的策略在海上复杂障碍物环境下能够有效解决多无人船协同多目标遍历路径规划问题,可实现无人船路径规划的就近分配和任务量分配均衡,能够有效解决频发的渔船碰撞和无序捕捞问题,还能大幅提升远洋渔业的效率。

大型船舶建造中的船体形变检测与控制

随着远洋运输行业的复苏,以滚装货船、集装箱货船、LNG船等为代表的大型船舶建造订单持续增长,这不仅考验了船厂的产能,还对建造工艺等提出了较高要求。本文以大型船舶建造过程中较为常见的形变问题为切入点,在简要介绍船体形变类型、危害的基础上,分析了大型船舶船体形变的主要原因,并提出相关检测与控制方法,以期能够为大型船舶设计、建造与检测人员提供参考,降低大型船舶建造过程中的形变风险。

某型燃气轮机后机匣振动超限问题分析与处理

对某型舰用燃气轮机后机匣振动超限问题进行了研究和分析,结合燃机拆检分解情况、结构与振动测试方案分析,判断燃气轮机高压涡轮盘前螺栓松脱力矩分散度较大,且在约90度的连续范围内存在小于设计值的现象,高压涡轮转子连接不稳定,燃机工作中平衡状态发生变化,是此次故障的主要原因。在后续装配过程中加强了对高压涡轮盘前螺栓拧紧力矩控制,并通过试验验证,排除了振动超限故障。

船体维修过程中的焊接形变预测与控制

随着船舶长度的增加,以及空间结构的日益复杂,船舶维修所面临的问题也更加多元化,其中包括不同类型的焊接形变问题。本文以船体维修过程中的焊接形变为研究内容,论述了导致焊接形变的具体原因,并提出船体维修常见焊接形变的预测方法,以及创新焊接形变控制策略,希望能够提升船体维修质量,使船体维修风险可控。

溴化锂吸收式冷水机组吸收器传热管腐蚀特性研究

本文采用挂样试验的方式,通过模拟溴化锂吸收式冷水机组吸收器与发生器中溴化锂溶液浓度45%与61%条件下,氧含量分别为0.5%、1%、5%、10%、20%、30%时对B30传热管的腐蚀情况,研究了B30传热管的有氧腐蚀特性,分析了溴化锂溶液浓度与氧含量的腐蚀影响因素与机理,结果表明当溴化锂溶液浓度为45%时,只要氧含量高于5%,B30传热管就会出现麻点状腐蚀,氧含量高于20%,B30传热管明显点蚀,深度达到0.5mm;当溴化锂溶液浓度为61%时,只有当氧含量达到30%,B30传热管才会出现明显的腐蚀麻坑。

反洗过滤器冲洗装置仿真分析

反洗过滤器对延长下游设备的使用寿命和滑油系统安全可靠的运行有着重要意义,其减速机构驱动能力决定了滤器自洗效果。基于此,文章利用ANSYS CFX软件采用浸入式实体法对叶轮和旋转喷嘴进行不同流量和转速下仿真,分析流体对旋转体产生力矩。结合整个减速驱动机构负载分析,绘制叶轮负载特性曲线,确定反洗过滤器在入口流量为100 m3/h时,叶轮转速为715.5 r/min,在入口流量为20 m3/h时,叶轮转速为121.0 r/min。通过自洗滤器全模型和简化模型力矩仿真结果对比发现,简化模型在保证高精度的同时缩短了仿真时间。

某船用滑油冷却器海水腐蚀泄漏原因分析

为准确掌握船用滑油冷却器因遭受海水腐蚀而泄漏的情况,提升其安全性,以某船用滑油冷却器为例,对其腐蚀泄漏现象进行排查定位。从设备材料的化学成分、焊缝金相组织、腐蚀形貌扫描电镜和腐蚀产物能谱等方面进行综合分析判断,获得腐蚀位置周边结构的微观形貌和化学成分分布,据此研究腐蚀产生的原因和腐蚀机理,为类似海水腐蚀泄漏问题研究提供参考。

微薄膜超材料复合隔声结构的低频宽带隔声研究

在治理环境噪声方面低频隔声是一个难以解决的顽疾。随着声学超材料的发展,发现由薄膜微结构周期排列构成的轻质隔声材料具有优异的低频隔声性能。研究这种低频隔声材料与传统隔声材料的组合,通过设计这样一种复合结构实现覆盖低频到中高频的高效宽带隔声。在理论上推导出薄膜微结构的隔声量计算公式及简化公式,同时结合传统均质板的隔声理论,实现对复合隔声结构整体隔声的理论预测。通过对所设计样件的测试验证了理论模型的有效性,结果表明该复合结构具有高效的宽带隔声效果。该研究对低频宽带噪声控制具有较大应用价值。

基于AMSAA模型的复杂舰炮武器系统可靠性增长方法

可靠性增长主要用于产品以完成初样机研制,在产品未定型之前,利用有限的时间完成故障纠正,对产品设计和制造工艺进行更改。针对复杂舰炮武器系统具有机、电、液高度耦合的工作方式,以及其系统失效时间分布复杂、难以用单一分布描述的特点,在完成系统故障模式、影响分析(FMEA)和故障树分析(FTA)的基础上,定义系统的两类故障(A类故障及B类故障),提出了基于AMSAA模型的复杂舰炮武器系统可靠性增长方法,通过趋势检验、参数估计、拟合度检验的过程,将有限的试验信息纳入AMSAA的可靠性增长和预测模型,并在系统完成定型时给出其可靠性增长水平,用于判断其可靠性指标是否满足用户提出的研制要求。

基于深度神经网络AdaMod优化模型的来袭目标攻击意图识别

海上舰艇防空反导作战基于目标攻击意图识别是现代舰艇防空技术的研究热点;来袭目标攻击意图识别是战场态势分析的一个重要部分,以往是通过先验知识和先验概率进行量化分析与明确攻击意图识别特征值的影响权重;深度神经网络可通过自适应学习目标攻击意图的特征值,可以在缺乏先验知识的条件下,通过小样本集的目标攻击意图的特征值训练,学习特征数据和攻击意图识别之间的对应关系与映射;通过引入GeLUs激活函数和AdaMod优化算法加快模型收敛,并解决了Adam模型可能无法收敛到最优解的问题;实验结果显示文中提出的模型可以在先验知识不足及训练数据规模小的情况下,有效识别来袭目标攻击意图,同时保证更高的准确率。

温度对扭矩传感器弹性体17-4PH特性的试验

弹性体是扭矩传感器的核心部件,其性能直接影响扭矩传感器的准确性。文章分析了扭矩传感器数学模型,构建了温度作用下材料弹性模量理论模型,并针对弹性体材料17-4PH进行温度性能试验和变温环境下的扭矩校准试验。试验结果表明,弹性体材料17-4PH的弹性体与温度的变化成非线性关系,温度越高弹性模量下降的速度越快,构建的考虑温度影响的弹性模量模型的变化规律与传感器输出值变化一致,这为扭矩传感器的精密设计提供了可靠的依据。

基于强化学习的船舶微电网能量管理策略

全电船舶将柴油发电机、电池储能系统、光伏发电系统相结合,以电能形式满足船舶日常各类运行的需求,提升了船舶能量的利用效率。然而,受到光伏强度和环境温度不确定性的影响,光伏发电系统的有功出力曲线呈现随机性和波动性,进而导致船舶微电网能量管理策略需要兼顾最优性和鲁棒性。为制定有效的能量管理策略,提出一种基于强化学习技术的全电船舶微电网能量管理模型及算法来克服不确定性的影响,算法求解得到的能量管理策略能根据随机性因素的实时变化动态修正,可保持船舶能量消耗处于最优状态。最后通过算例验证了所提算法的可行性和有效性。

某工程船艉部振动问题诊断及改进

某工程船试航时在恒转速低工况下艉部舵机舱存在异常局部振动现象,且振动频谱峰值并不对应机电设备主激励频率。为了诊断艉部振动的原因,在恒转速低工况下对艉部结构振动速度及螺旋桨脉动压力进行测量和分析。初步判断振动与螺旋桨桨叶相关,引起艉部较强振动的原因是恒转速小螺距工况下螺旋桨面空泡破裂,进而激发螺旋桨前2阶模态引起桨叶共振,然后通过桨轴传递给船体。改进建议是优化叶形以减小面空泡。该案例对船舶设计具有以下指导意义:螺旋桨设计时要考虑强度和刚度,尽量避免叶梢比刚度过低;对于调距桨,在螺旋桨0.7R~1.0R(R为螺旋桨半径)范围内螺距卸载要缓和,避免大幅度螺距卸载。

复杂装备系统任务可靠性在役考核评估方法

根据面向部队、面向实战的原则,装备可靠性作为重要能力之一贯穿于装备全生命周期试验鉴定工作链路内。考虑到复杂装备系统在交付使用后通常要历经多种任务剖面,并且不同任务之间环境剖面和应力水平千差万别,致使订购方更加关注装备在役考核期间的面向实战条件的任务可靠性。本文给出了一种复杂装备系统多任务可靠性的在役评估方法,把装备在不同任务剖面下的故障率作为分类指标,当多任务剖面下的故障率相同时,利用截尾试验数据和Gamma分布建立可靠性模型;当多任务剖面下的故障率不同时,采用大数定理和解析法进行可靠性建模,并给出相应的可靠性评估方法。最后结合实例验证表明本文给出的方法可为复杂装备任务可靠性的在役考核提供一种合理可行的模型和方法。

基于径向基函数广义回归网络混合模型的园区短时热负荷预测

冷、热、电三联供机组作为一种发展迅速的分布式能源在提高区域多元能源综合利用效率方面表现优越,其通过对热能的阶梯式利用实现高效供能。在用能高峰时段,开启冷、热、电三联供机组,减轻了用能单位对市电的依赖,降低了用能成本。目前,用能单位缺乏历史用能数据积累,小样本学习无法准确预测用能需求,无法形成基于预测结果的冷、热、电三联供机组的优化运行策略。为此提出了一种基于径向基函数广义回归网络混合模型的短时热负荷预测方法,该方法可在小样本历史数据的情况下,准确预测下一时刻的热负荷需求。试验结果验证了该方法的有效性。

基于LSTM网络的耙吸挖泥船能效分析评估模型

疏浚船的能耗排放和能耗成本极高,为准确预测疏浚船在挖泥工况下的能耗,减少能量损耗,降低营运成本,本文以耙吸挖泥船为研究对象,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)网络的疏浚船能效分析预测方法,利用传感器采集的实船数据,将疏浚作业能效进行参数化表达,建立能效分析预测与评估模型,为疏浚作业能效提供评估理论。仿真结果表明,该方法可以准确地预测出疏浚船能耗的变化趋势。

DDS发布订阅通信节点自动发现机制与改进

DDS作为一种新兴的非确定性网络中的高可用性分布式数据分发规范,提出了全局数据空间的概念,通过发布订阅机制进行通信,然而当前航电网络环境下,对于应用来说,DDS封装严密,很多过程对于应用来说属于黑盒过程,难以准确把握其流程,一旦出现异常和故障也难以定位和排故。本文以航电以太网为例,详细研究DDS发布订阅过程与通信行为,并以一个故障研究与排除实例,说明DDS发布订阅具体流程和逻辑,并对DDS在以太网协议层和应用层的通信行为进行研究。