平面波谱-表面积分法的快速算法

针对平面波谱-表面积分法计算效率严重依赖于天线口径的问题,提出谱域积分预设方案,提取出谱域积分插值点,建立天线口径平面波角谱密度函数数据库,避免了大量重复计算,并将平面波谱理论的近场计算由四重积分弱化为二重积分.然后,根据平面波谱-表面积分法关于带罩天线远场电性能计算的思想,提出了基于等效源区域分解的并行平面波谱-表面积分算法.开发并在集群系统中实测了基于MPI环境的并行程序,作为应用计算了弹载天线-罩系统远场方向图,结果表明该程序高效准确.     

船舶遭遇海浪要素长期分布的研究

本文根据波浪的随船统计资料，研究了波浪要素的长期分布，海浪谱函数和船舶 性能长期预报方法．应用ｗｅｉｂｕｌｌ函数拟合波高和周期的长期分布；沿用第１２届 ＩＴＴＣ（１９６９）海浪谱得到我国沿海海域修正的海浪谱，并给出了各种概率意义下的 波高、周期以及相应的谱矩。     

基于埃尔米特转换高斯模型的波浪统计分析

基于南海浅水海域三组不同有义波高下的海浪时域实测的数据,通过埃尔米特模型这一转换高斯过程模型,进行了波浪参数的概率统计分析.对三组数据的周期、波高和局部极值进行了概率分布计算并得到了波浪参数的边缘和联合概率分布函数图.还就埃尔米特模型的计算结果与高斯过程的理论值以及实测数据的分布情况进行了对比,结果显示:相比高斯过程,埃尔米特模型计算得到的波浪参数的概率分布与真实海浪的分布情况更为相符.     

准地转正压大气小波谱模式及其数值解

基于β平面通道准地转正压位势涡度方程,用wavelet-Galerkin方法导出了以周期小波尺度函数为基底的小波谱模式,提出了小波格-谱变换算法,大大减少了模式非线性项的计算量;利用小波基导出了流函数倾向的二维Helmholtz方程的矩阵代数方程,求出了周期边界条件下的高精度解.数值试验表明,在热力和地形强迫下小波谱模式可以稳定的长时间积分,其数值解与格点差分模式的积分结果相近,但解的精度更高、收敛速度更快.在单纯热力强迫下得到了收敛的稳定解,在地形强迫下解呈现约15d的准周期振荡,类似于大气环流的高低指数循环.     

基于Copula函数的黄海波高周期联合统计分析

为研究黄海中部海域波浪的年极值波高与年极值周期联合分布,基于黄海海域3个位置点1999—2018年SWAN后报波浪数据,采用5种单变量分布拟合年极值波高和年极值周期,通过拟合优度评价得到各位置点年极值波高和年极值周期的最优单变量分布,利用Copula函数理论建立了年极值波高和年极值周期联合分布函数,并与单变量分布波高和周期设计值进行了对比分析。结果表明:黄海中部海域波高周期联合分布可能存在区域性特征；波高周期联合分布得到的波高、周期设计值较同设计频率下的单变量分布设计值高；相同波高和周期设计频率下,单变量重现期最大,条件重现期次之,联合重现期最小。     

双体及三体船船舶尾浪的数值计算

采用近、远域结合的方法对深水条件下的双、三体船的尾浪进行了数值计算.近域兴波计算采用基于NURBS的高阶面元法,远域尾浪计算采用波谱函数法.以最大波高作为衡量标准,分析了片体间距对双体船尾浪的影响,及侧体排水量、主侧体纵横向间距等对三体船尾浪的影响.计算结果与部分试验结果的对比验证了该方法的可行性.该研究可为船舶尾浪对环境影响的评估及低尾浪船舶的设计提供一定的理论依据.     

不规则波中潜艇上浮运动的研究

采用计算流体动力学(CFD)软件中Java宏命令功能,基于ITTC双参数谱实现了迎浪不规则波的模拟,同时通过添加人工阻尼项实现了消波功能,由此构造了不规则波的数值波浪水池.对迎浪不规则波中的不同有义波高和谱形心周期展开了计算,并与目标值进行了对比,发现误差的绝对值都在4％～6％之内,有效验证了不规则波模拟的可行性.基于...     

基于海浪谱的风暴潮海浪数值仿真与功率谱估计

基于随机海浪的数学模型,采用改进的JONSWAP谱,以最高风暴潮位对应的有效波高和平均周期作为海浪谱的特征参数;利用谱分析法,通过MATLAB编程实现了风暴潮浪的数值仿真,模拟得到的风暴潮极值潮位与文献所给的试验数据较为吻合。最后,根据welch算法基本原理,利用MATLAB中的pwelch函数对海浪的仿真结果进行了功率谱估计,证明其仿真效果良好。     

利用规则波造波机产生不规则波

一、基本原理与设备 海浪的模拟通常是通过谱来实现的。设所要求模拟的波谱密度函数为S(ω).ω为圆频率。在某一水深条件下,造波机可视为某一线性系统,其频率响应函数为式中 H──港池内某固定点的波高; V──控制电动机转速的电压。 于是作为输入的电压的谱密度函数应为这里,作为输出的谱密度S(ω),采用目前较通用的单参数Piersun-Moscowitz谱:式中H1/3为有效波高,以米计。 推板式造波机频率响应函数G(ω)(包括从推波板至测点的变形)根据实测结果经用最小二乘法进行曲线拟合,可近似看作抛物线。 利用Longuest-Higgins波浪模型可将X(ω…     

非线性Shanks变换加速高速电路中周期结构电容参数的计算

提出了基于周期单元的加速高速电路电容参数提取的积分方程法.该方法针对电源网络及多芯片组件中带网孔接地板的互连线呈现规则周期性的特点,引入周期单元并通过在适当位置添加电壁和磁壁来减小求解域,以提高计算效率.积分方程法中的周期格林函数为无穷级数的形式,收敛非常缓慢,采用非线性Shnks变换可有效加速级数的收敛.数值计算结果表明,采用周期单元及Shnks变换能够有效加速电容参数提取的效率,且具有较高的精度.     

大风浪中船舶顺浪和斜顺浪航行的危险及对策

探讨了大风浪中顺浪航行的危险和产生这些危险的机理.从稳性降低的角度考虑,当船长与波长接近、波速与船速接近时顺浪航行危险最大;从尾淹和打横的角度考虑,当波长超过2倍船长、波速与船速接近时顺浪航行危险最大;从横摇的角度考虑,顺浪或者斜顺浪航行较顶浪或者斜顶浪航行更容易发生横谐摇.根据对危险的机理分析,并结合有关的理论研究成果和实际操船实践,提出了各种船舶顺浪和斜顺浪航行的操纵措施.     

船舶在规则横浪中的奇异倾覆

采用非线性动力学理论研究了船舶在风浪中的抗倾覆能力．用近似方法求解描述船舶横摇运动的非线性微分方程，获得船舶运动的稳态解．运用分岔分析方法结合Floquet理论对该稳态解进行稳定性分析，结果显示，在一定的波浪条件下，船舶运动将经历倍周期分岔而进入混沌，从而导致船舶的倾覆．由此证明，运动稳定性丧失也是船舶倾覆的一种模式，因此将倍周期分岔归纳为船舶倾覆的机理之一．选择船舶的固定横倾角作为一个敏感因素来探讨它对于船舶抗倾覆能力的影响．结果表明，船舶的固定横倾角会极大地损害船舶在风浪中的稳性．     

船舶自动靠离泊系统方案及其混合控制策略

船舶靠离泊操纵是船舶航行过程中最精细最困难但又是最重要的一个环节,随着船舶大型化和船员数量的越来越少,使得船舶靠离泊的操作比以往更加困难和复杂,因此船舶自动靠离泊已成为船舶运动控制中的一个亟待解决的难题;同时水面船舶又是一个结构复杂的、不完全驱动的非线性系统,采用传统的控制策略不能满足要求.基于RTK技术和以太网技术给出了船舶自动靠离泊智能系统方案,同时指出了当前船舶运动非线性控制研究发展的一个新方向:一种基于逻辑的混合控制策略在船舶自动靠离泊控制设计中的应用.所得结果对船舶自动靠离泊系统的进一步研发具有一定的实践指导和理论参考价值.     

陆基武器移植对舰船的要求

该文就我国舰炮武器的现状及未来海战的需要,分析了我国建设舰艇末端防御系统的可行方法,据同基武器移植上舰以建设我海上力量。与武器发射过程密切相关的舰船耐波性特征量的研究是陆基武器移植上舰的关键。通过两船耐波性特性量的比较研究,说明当船的耐波性较好时,该船就比较适宜于陆基武器的移植。     

船舶航向的神经网络二阶导数多步预测模糊自适应控制

针对大型船舶控制特性,设计了船舶航向的神经网络二阶导数多步预测模型及其辨识和预测算法,提出基于径向基函数神经网络多步预测模型和模糊小脑模型关节神经网络控制器的大时滞船舶航向模糊控制自动舵方案,解决传统自适应控制中模型的在线辨识和控制器的在线设计问题,以达到对具有大时滞、不确定非线性特性的大型船舶实现高精度输出跟踪控制.仿真结果表明对设定航向具有精确的跟踪控制效果.     

大型集装箱船的极限重心高及其对设计配载的应用

在大型集装箱船的设计中，保证稳性是个重要的问题．研究表明，计算极限重心高曲线是个有效的方法．它不仅可用于进行稳性的分析和校核，而且也可用于大型集装箱船的配载，以提高其载箱能力．通过实例对有关方法进行了说明和讨论．     

珠江水系江海直达集装箱船技术经济论证

根据西江船道航距短、水深小的情况,考虑变吃水的运输方式,综合分析近年来相近的江海直达集装箱船技术性能,以船长（Ｌ）,船宽（ｂ）,吃水（Ｔ）及航速（ｖ）作为变量来进行船型方案的组合,选用净现值,内部收益率,投资回收期,必要运费率和综合经济指标作为衡量船型方案的标准,用网格法对船型方案进行二次优化,通过分析计算,最佳的船型方案为：Ｌ＝９６ｍ,ｂ＝１７．５５ｍ;Ｔ＝５．０ｍ;ｖ＝１１ｋｎ。     

船舶振荡运动仿真

为节约昂贵的海上试验费用,以6个自由度最关键的横摇运动为例说明了仿真计算过程。在由船模试验得到船舶响应幅值算子（RAO）的基础上,采用ITTC单参数标准波谱计算船舶的运动幅值谱,然后采用线性迭加法得到船舶振荡运动的时域序列。仿真信号序列的频谱与实船采集的横摇运动数据的频谱具有相似性,对频率区间细分可以提高仿真结果的精度。     

锚泊船在风流中的偏荡运动研究

为研究单锚泊船在较强干涉力(风、流)作用下产生的偏荡运动,利用分离型建模思想,建立了锚泊船运动的数学模型,并利用Matlab对单锚泊船的偏荡运动进行仿真,得出船舶在偏荡以及走锚时的运动形态和各运动参量的变化趋势,进而得出船舶在风流中保证安全锚泊的出链长度的计算公式,可为船舶驾驶员的锚泊操纵提供参考.     

船舶操纵运动仿真及其理论研究

建立了船舶操纵运动仿真数学模型，给出了一种新的风力和风力矩数学模型并预报了船舶在风作用下的操纵运动，提出了估算浅水中船体水动力的方法，预报了船舶在浅水中的操纵性能，研究了边界元理论在船体水动力计算中的应用，并利用理论计算结果，预测了船舶的回转运动及Ｚ形操纵。