新概念无人穿梭艇静水操纵性能

引入一种具有单体半滑行穿浪船型的新概念无人艇——穿梭艇,对其优良的操纵性能进行研究和分析.根据国际海事组织船舶操纵性试验标准,搭建穿梭艇自航模系统,进行标准的自航操纵性试验,获取相关的静水操纵性数据.采用船舶操纵性理论,结合试验数据对穿梭艇的操纵性能进行研究和分析.试验和分析结果表明穿梭艇具有良好的操纵性能和灵活性、独特的操纵性特点和优势.此外,采用数值计算方法,对其独特的操纵性特点进行了理论分析.     

损失驱动的城市外洪内涝物资精细化配置研究

针对城市洪涝灾害物资的合理配置问题,提出了损失驱动的需求紧迫程度计算方法,并建立了基于洪涝灾害推演结果的防洪防涝物资精细化优化配置框架;以郑州市为研究对象,采用多目标遗传算法计算了百年一遇降雨和河流洪水组合致灾情景下的配置结果,探讨了所提出的损失驱动法与等优先级、TOPIS和聚类分级法在配置效果上的差异.研究结果表明：损失驱动的物资配置框架实现了沙袋和排水设备的精细化配置,配置结果的损失比其他方法低34.97%～56.58%,提高了有限物资配置效果;表明损失驱动法可更好地反映承灾体实际需求,该研究结果可为城市洪涝灾害精细化防控提供参考.     

潜水器计算机辅助设计系统

以开放式无人遥控潜水器设计为对象,在利用ＡｕｔｏＣＡＤ１４提供的ＡｃｔｉｖｅＸ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ技术,用Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ５．０作开发工具,通过关系型数据库Ａｃｃｅｓｓ９７存储工程设计数据,提出了一种基于图形库和数据库的潜水器ＣＡＤ一体化设计的思路,并提出了以数据库为核心的用户图形库管理系统,构造了计算机辅助潜水器设计的用户图形库和模块信息数据库及其管理系统,提供了图块插入模块,开发了潜     

基于故障树的智能故障诊断方法

针对传统故障诊断方法的不足,提出了一种基于故障树的故障诊断方法.该方法在对系统故障现象进行分析判断的基础上,按照任务和功能关系,建立包含各功能单元的故障树模型,求得系统的最小割集,并计算出单元关键重要度.在综合考虑平均故障检测时间因素的同时,提出了故障判明效时比的概念,并以此为依据,从大到小排序,确定故障诊断的最优程序.     

基于零空间行为法的自主水下机器人避障策略

针对自主水下机器人(AUV)在复杂海底环境驶向目标点的过程中可能遇到动静态障碍物的问题,设计了基于零空间行为(NSB)法的避障策略.首先将AUV驶向目标点的整体任务分解成不同的子任务,并把避障子任务设为最高优先级任务;对于多任务控制目标,将由低优先级任务向量向高优先级任务向量的零空间进行投影得到的综合任务向量作为最终输出函数;在完成高优先级任务的同时,部分或全部完成低优先级任务,以避免各任务目标的相互冲突.随后根据不同子任务的优先级设计相应的任务函数,研究了针对静态和动态障碍物的避障策略;推导并建立了AUV运动的综合输出函数,以确保其在驶向目标点的过程中对不同类型障碍物进行有效规避.模拟计算结果证明该方法是有效的和可行的,在复杂障碍物环境中能够达到预期的避障效果.     

基于随机结构的延寿服役海洋平台管节点疲劳寿命可靠度预测方法

将延寿服役平台管节点在进行疲劳寿命可靠度预测的过程中视为随机结构,基于断裂力学疲劳模型,结合随机有限元法和复合随机振动理论,提出海洋平台管节点随机结构在随机波浪作用下疲劳寿命预测方法.通过算例说明了该方法的实用性和简便性,同时计算结果证明结构随机性会对疲劳寿命可靠度预测产生较大的影响.     

6000m无人无缆潜水器无动力潜浮计算机仿真和实测

无动力上浮下潜是利用抛压载而不消耗任何动力的方法．在潜水器的尾部稳定翼上装有一对小襟翼，它可使潜水器在上浮下潜时，在母船的正下方作螺旋状盘旋．文中介绍计算机仿真和部分海试实测记录．     

艏柱对高速船顶浪中水动力性能影响

依托NPL 4b船型的实验数据,分别验证了基于STF切片理论和雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方法计算程序的可信度.采用带尾端修正的STF切片法计算并分析了4种不同艏柱船型的高速船舶在顶浪、Froude数为0.8、遭遇频率为2~20rad/s条件下航行时的耐波性能,采用RANS方法得到在设计航速和波长为1.5倍船长的顶浪规则波中船舶运动的时历曲线,建立了顶浪规则波中,船体周围的兴波特性和船舶本身深沉、纵摇与船舶阻力(摩擦阻力和剩余阻力)的关系.同时,讨论了4种不同艏柱船型的水动力性能的优劣及其适用的对象船舶.结果表明,在高速航行中,NPL 4b母型船的摩擦阻力较小,斧头型艏船的兴波性能最佳,穿浪体型艏船在波浪中的总阻力最小.     

基于零兴波理论的非常规小水线面双体船设计

基于零兴波阻力理论,提出了一种非常规的S曲线形小水线面双体船(SWATH),其片体关于船中对称,单片体有一定艏向偏角.基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程黏流理论对设计进行求解验证,给出了设计的非常规SWATH静水中阻力性能.与常规带有鱼雷体状潜体的SWATH相比,设计的S形非常规SWATH不仅在低航速下(弗劳德数Fr=0.3)具有较低的阻力,在高速下(Fr≥0.8)也具有绝对的低阻优势.     

舰船总体可靠性分配方法

提出一种适用于舰船设计各阶段的舰船总体可靠性分配的实用方法．把总体可靠性分为使用可用度和任务可靠度：前者可由系统的可靠性、维修性和综合后勤保障参数求得;后者的计算是将任务分成若干阶段,所有的任务阶段均分为三种类型,即航渡类、待机类和任务类,每个阶段根据各自的特点用故障树法结合数值仿真方法建立对应的计算模块及可靠度模型,然后再将各模块的模型综合起来,组成任务可靠度模型．另外,对初值问题和约束条件进行简化,以专家综合评分为依据确定各系统搜索步长,进行可靠性分配搜索,利用故障树分析方法和基于最小割集的数值仿真算法计算各阶段的概率,从而得到总的系统可靠性．该方法作为舰船总体可靠性分配模型的一种尝试,在实际应用中已取得成功．