滚装船减摇装置设计及仿真分析

设计一种滚装船机械式减摇装置,该装置利用运载的车辆和货物作为减摇质量体,在不减小船舶承载能力的前提下,可以有效提高系统的质量比,得到较好的减摇效果。详细阐述了各部分的结构和功能,并通过分析减摇装置的质量比、阻尼比和固有频率比对减摇指数的影响规律,得出各参数的最佳选择范围。以宝华号滚装船的参数为样本,确定了弹簧参数和阻尼器参数。仿真结果表明,减摇装置具有较好的减摇效果。     

小型船舶的横摇减摇

评述了船舶尺度对较小型船舶的横摇响应的影响，以及在较小的波高和波长的海浪中对于小的横摇自然周期的船舶的升沉和横摇共振的影响。并且对各类小船的减摇装置的选择方法作了评论。另外，还提供 带有和不肯减摇装置的船模水池试验结果和实船航行试验结果。     

被动式减摇水舱减摇效果的评定

通过模型在规则波系列及不规则波中的试验,并结合有关的分析计算,指出被动式水舱的减摇效率与船舶本身的无因次横摇衰减系数μ有关,其规律大体呈线性关系。船舶本身的μ越小,加装水舱后能获得的减摇效率越高。当船舶在高海况下航行时,用减摇效率来评价水舱的减摇效果已无实际意义,应该直接在不规则波中进行试验。如果加装水舱后得到的有义横摇幅值能满足船舶耐波性衡准中限定的数值,则可以认为该水舱达到了预期的减摇效果。     

水面机器人横摇模型及减摇控制

为解决水面机器人近水面低航速时的横摇控制问题,基于零航速减摇鳍工作原理和模糊控制理论,建立水平面运动模型解耦后的等价横摇模型并对其进行降阶处理,采用模糊PID控制策略,该方法对多变海情具有较强鲁棒性.仿真结果表明,模糊PID控制对水面机器人的横摇具有明显的控制效果,模型的解耦方法便于水面机器人横摇控制器设计.     

船舶减摇技术研究进展

综述船舶常用减摇装置的研究现状,指出单一减摇装置在功能上的局限性和大型船舶采用综合减摇装置的必要性,通过对目前出现的综合减摇装置和技术的研究现状分析,得出综合减摇装置的减摇性能远远好于单一减摇装置的性能,船舶减摇技术将来的主要发展趋势是大力发展综合减摇技术.     

超浅吃水箱形工程船横摇及减摇研究

通过研究箱形船摇运动的特点，提出应用开式水舱来减小其横摇运动幅值的设想；为此建立了船－开式水舱系统的流体动力学模型，理论计算和模型试验均表明此类水舱具有较好的减遥效果。     

船用起重机减摇装置液压系统设计与试验研究

船舶起重机在作业时由于受到风、浪、流等额外载荷的影响会使货物产生剧烈摇晃,极大地降低了作业效率,针对该问题设计了一种三绳牵引式起重机减摇装置。文章主要对该起重机减摇装置的液压系统进行设计,建立了起重机模型并进行静力学分析,应用Matlab仿真计算确定牵引索负载的边界条件,并搭建试验台进行了试验研究。试验结果验证了该减摇装置液压系统设计的合理性。     

船用起重机减摇装置建模与试验

针对船用起重机在吊重摇摆的抑制问题,设计了一种船用起重机吊盘减摇装置。利用恒张力吊盘将吊绳的摆幅减小,从而减小吊重的摇摆。建立吊重在有无吊盘下的吊重的运动学方程,使用MATLAB/Simulink软件对运动学模型进行仿真分析。详细分析了在船舶不同的横摇角度下吊重的摇摆情况,并进行有无吊盘减摇装置的对比。结果表明,有吊盘的情况下,吊重的面内角可减小54%左右,面外角可减小59%左右,通过搭建试验平台进行试验,得到有吊盘时,吊重的面内角可减小60%左右,面外角可减小53%左右,验证了减摇装置的有效性。     

船舶自动应急抗沉减摇防倾覆装置的设计

为了提高船舶的抗沉性，减摇性，防倾覆性和使船舶具有较高的稳性，根据仿生学理论，设计了结构简单，安装使用方便，一套装置多种用途的船舶自动应急抗沉减摇防倾覆装置，并对该装置进行了仿真计算和模拟试验，为该装置的实船使用打下了基础。     

反步鲁棒镇定及其在舵减横摇中的应用

运用反步法的思想,结合自适应方法和鲁棒控制方法,为一类具有未知或不确定参数以及能量有限扰动的非线性系统设计了易于实现的标量控制;讨论了渔政船1500HP在小风浪作用下产生的弱混沌横摇运动,并将标量舵力矩控制律运用于舵减横摇鲁棒控制.仿真验证结果表明：加入舵减摇控制后,船舶抑制海浪扰动的能力较强,控制收敛的速度较快,并且不存在超调,船舶抑制横摇的过程比较平稳,有利于减摇过程中船上人员和设备的安全.此外,控制器的设计过程基于非线性时域模型,可以应用在其他类型船舶的舵减摇设计中.     

舰船横摇-纵摇耦合运动的亚谐共振分析

舰船运动的阻尼和刚度非线性，导致舰船大幅运动进横摇和纵摇之间的耦合。该文根据舰船纵摇与横摇耦合的非线性运动方程，考虑强海浪激励以及纵摇和横摇频率为2：1的内共振关系，采用非线性动力学中多尺度方法，求出横摇和纵摇运动的摄动解，研究了亚谐共振发生的条件，揭示了亚谐共振状态下舰船横摇-纵摇运动的动力学特征。研究表明，舰船亚谐共振的发生取决于波浪遭遇频率和纵摇频率的比值以及波浪激励的大小；舰船运动发生亚谐共振时，舰船出现大幅运动甚至倾覆。     

曲轴模型的构建及滚压强度分析

为确定圆角滚压提高曲轴疲劳强度和综合机械性能的情况,从曲轴圆角滚压强化原因、工艺过程、滚压变形影响因素等方面,构建了Q485曲轴模型,提出了一种基于ANSYS的曲轴滚压强度分析方法,在材料疲劳破坏特性的理论基础上,对曲轴的圆角滚压进行理论分析,得出曲轴在静态载荷及滚压条件下的受力云图及变形。     

船舶航向保持的PID控制

针对船舶在海上航行时存在着航向偏离理想直航线的问题，确定了保持船舶航向稳定性的性能指标，并采用PID控制方法保持船舶航向的稳定性．仿真结果表明该方法是有效的．     

沥青混凝土心墙连续多层碾压施工与质量控制

高温环境下心墙沥青混凝土连续多层摊铺碾压时,基层沥青混凝土降温缓慢,严重影响施工连续性。为论证心墙连续多层碾压施工的可行性,结合乔拉布拉水库沥青混凝土心墙施工现场碾压试验,研究了心墙连续摊铺碾压后的密实度和侧胀变形规律。结果表明：基层沥青混凝土温度降至100℃时,连续摊铺碾压的沥青混凝土孔隙率可控制在3%以内;心墙连续摊铺碾压表现出一定的侧胀变形,基层沥青混凝土温度越高,上层碾压时对基层沥青混凝土再压缩产生的二次侧胀越明显,将基层沥青混凝土温度控制在100℃以下,连续三层摊铺碾压侧胀率并无明显增大。     

单桩基础海上风力机防护装置的船舶碰撞试验与数值对比分析

针对某4MW单桩基础海上风力机,提出了一种新型钢壳-橡胶组合结构的防船舶碰撞装置,分别基于简化缩尺物理模型试验和非线性有限元软件LS-DYNA方法,对船舶碰撞时海上风力机的动力响应特征进行了对比分析,同时,参照相关国际规范,选取了具有代表性的碰撞工况,分别研究了船舶碰撞时无防护装置的海上风力机和船舶碰撞时有防护装置的海上风力机的动力响应特征,结果表明,新型防护装置可以有效地降低作用于风力机主体结构的最大船舶撞击力,它可以利用其外层薄壁钢壳结构的塑性变形来吸收船舶的碰撞能量,从而保护风力机塔架及整体结构的安全.此外,数值模拟结果与物理模型试验结果具有较好的一致性,相关数值模型的有效性也得到了验证.     

双通道控制旋转导弹自动驾驶仪回路的数学变换及其耦合性分析

根据双通道控制旋转导弹的特点,通过旋转变换,将弹体坐标系下的自动驾驶仪回路变换到准弹体坐标系下,并比较了与倾斜稳定导弹标准自动驾驶仪的区别. 旋转变换后自动驾驶仪的弹体环节和舵机环节的模型均发生变化. 旋转导弹自动驾驶仪回路存在运动耦合、控制耦合以及加速度计不在质心时引起的耦合. 研究结果表明,在自动驾驶仪设计中需要进行解耦,以减小交连的影响.     

圆钢控轧时温度场分析

介绍了圆钢水冷却过程的传热机理及温度场的理论解和数值解.结合400 MPaⅢ级螺纹钢筋控轧控冷改造,利用有限元软件ANSYS模拟了控制轧制时圆钢的温度场,并通过试验进行检验,为改造的顺利进行提供了理论和试验依据.     

一种调流控水装置设计及原理仿真分析

针对长水平段水平井生产过程中易过早见水,提前降低生产效率,传统调流控水装置控水效率低的问题,开展了一种新型调流控水装置结构设计研究,采用数值仿真的方法,分析装置内部流动规律,研究了相关设计参数对控水能力的作用原理,对调流控水装置内部进行结构优化,改变限流器内部水相和油相流道,利用两者黏度不同导致流动状态不同达到稳油控水的效果,研究表明,流槽开口方向和数量对调流控水装置控水能力影响较大、较敏感,对流槽形状进行了优化设计,达到了可以改变控制室入射速度和角度增强流入控制装置的控水能力,研究结果为设计新型的自适应控水装置提供了新的参考思路,具有重要的推广应用价值。     

圆钢控轧时温度场分析

介绍了圆钢水冷却过程的传热机理及温度场的理论解和数值解 .结合 4 0 0MPaⅢ级螺纹钢筋控轧控冷改造 ,利用有限元软件ANSYS模拟了控制轧制时圆钢的温度场 ,并通过试验进行检验 ,为改造的顺利进行提供了理论和试验依据