基于模糊逻辑的船舶航向变结构控制研究 被引量：4

1

作者 王先洲 许汉珍 孙江龙 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期65-67,共3页

运用变结构控制理论设计了船舶航向控制器 .为了削弱控制器所带来的抖振 ,运用模糊逻辑理论对控制器的不连续项进行了修正 ,从而得到了一种新的基于模糊逻辑的变结构控制器 .仿真结果表明 :该控制器能对船舶航向进行很好的控制 。

关键词 航向保持 抖振 变结构控制 模糊逻辑

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舰艇抗冲瓦隔声性能试验研究 被引量：2

2

作者 王先洲 汪玉 +2 位作者 杜俭业 杜志鹏 谌勇 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第14期23-27,共5页

抗冲瓦能够很好地实现对水下非接触爆炸载荷的整体冲击隔离。其特殊的空腔结构是否同时具有隔声性能也广为关注,为此,在某海域港湾内对一艘试验船进行了敷设与未敷设抗冲瓦的声辐射噪声对比试验。试验结果表明,抗冲瓦在广泛的频域内均... 抗冲瓦能够很好地实现对水下非接触爆炸载荷的整体冲击隔离。其特殊的空腔结构是否同时具有隔声性能也广为关注,为此,在某海域港湾内对一艘试验船进行了敷设与未敷设抗冲瓦的声辐射噪声对比试验。试验结果表明,抗冲瓦在广泛的频域内均具有良好的隔声性能。舰艇湿表面敷设抗冲瓦对舰艇本体噪声向水中辐射的抑制效果量级为:0.1～1kHz频段约为5dB;1～3kHz约为10dB;3kHz以上15dB,能够较大地降低舰艇的水中辐射噪声,为提高舰艇整体的隐身性能提供了一种新的技术和方法。 展开更多

关键词 抗冲瓦 舰船辐射噪声 隔声量 试验

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遗传算法在舵减摇控制参数优化中的应用 被引量：4

3

作者 王先洲 许汉珍 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期111-113,共3页

对船舶舵减摇控制系统进行了分析 ,在此基础上运用遗传算法优化了控制器的参数 ,使舵在较低的舵速下减横摇与航向保持两方面得到了很好的适配 .仿真结果表明 。

关键词 控制参数 舵减摇 遗传算法 航向保持 参数优化 人工智能 船舶操纵控制系统

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海上航行船舶操纵的非线性鲁棒控制器设计(英文) 被引量：1

4

作者 王先洲 许汉珍 +1 位作者 孙江龙 冯大奎 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第6期35-42,共8页

提出了一种运用自抗扰控制理论设计的非线性鲁棒控制器。波浪干扰的影响通过一种简单的方法计算出来。同时从被有色噪声污染的航向测量中估计出了低频运动成分,这是应用海浪滤波技术做到的。在文中,一种扩张状态观测器被用作海浪滤波器... 提出了一种运用自抗扰控制理论设计的非线性鲁棒控制器。波浪干扰的影响通过一种简单的方法计算出来。同时从被有色噪声污染的航向测量中估计出了低频运动成分,这是应用海浪滤波技术做到的。在文中,一种扩张状态观测器被用作海浪滤波器。恶劣海况下的仿真结果表明该控制器对环境干扰和模型扰动具有很强的鲁棒性,同时避免了高频操舵。 展开更多

关键词 海浪干扰 白抗扰控制 船舶自动舵 海浪滤波器

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舰船敷设抗冲瓦后的阻力计算与试验研究

5

作者 王先洲 汪玉 +1 位作者 杜俭业 张志国 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1559-1564,共6页

为了研究舰船敷设抗冲瓦后的阻力性能,采用RNG湍流模型和有限体积法求解RANS方程对船模三维粘性绕流进行了数值模拟,兴波阻力计算则采用基于格林定理的时域边界元法.开展了敷设抗冲瓦前后的阻力性能拖曳水池对比试验.理论计算与试验结... 为了研究舰船敷设抗冲瓦后的阻力性能,采用RNG湍流模型和有限体积法求解RANS方程对船模三维粘性绕流进行了数值模拟,兴波阻力计算则采用基于格林定理的时域边界元法.开展了敷设抗冲瓦前后的阻力性能拖曳水池对比试验.理论计算与试验结果表明:舰船敷设抗冲瓦后阻力在低速时基本保持不变,中高速时会由于兴波阻力的增加使得舰船的阻力有所增加,但不超过1%.计算与试验结果的比较验证了数值方法的有效性. 展开更多

关键词 抗冲瓦 船舶阻力 数值模拟 模型试验

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敷设抗冲瓦后舰船的阻力性能试验

6

作者 王先洲 汪玉 华宏星 《舰船科学技术》 2011年第3期44-47,共4页

抗冲瓦是一种能实现对水下非接触爆炸载荷整体冲击隔离同时又能隔离舰艇自身辐射噪声的新概念产品。但因其敷设于舰艇水线以下湿表面将对舰船的航行阻力产生影响。为此,在拖曳水池中对试验船模开展了敷设抗冲瓦前后的阻力性能对比试验... 抗冲瓦是一种能实现对水下非接触爆炸载荷整体冲击隔离同时又能隔离舰艇自身辐射噪声的新概念产品。但因其敷设于舰艇水线以下湿表面将对舰船的航行阻力产生影响。为此,在拖曳水池中对试验船模开展了敷设抗冲瓦前后的阻力性能对比试验。试验分析了抗冲瓦在水动力载荷作用下的弹性变形,探讨了敷设抗冲瓦后对不同阻力成分的影响。试验结果表明,舰船敷设抗冲瓦后阻力在低速时基本保持不变,中高速时会使得舰船的阻力有所增加,但增加的幅度不大。 展开更多

关键词 抗冲瓦 船舶阻力 弹性变形 模型试验

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初始缺陷加筋板的屈曲与后屈曲分析 被引量：19

7

作者 张涛 刘土光 +1 位作者 赵耀 王先洲 《船舶力学》 EI 2003年第1期79-83,共5页

本文分析了加筋板非线性屈曲与后屈曲。采用离散加筋板模型,考虑初始缺陷的存在,忽略筋截面上的剪切应力,引入板和筋的应力函数,得到加筋板的非线性控制方程,假设挠度和初始缺陷为双级数形式,最后运用迦辽金方法求解。

关键词 加筋板 初始缺陷 大挠度 屈曲 后屈曲

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用ALE有限元法建立二维数值波浪水池 被引量：6

8

作者 孙江龙 叶恒奎 +1 位作者 李国安 王先洲 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期10-12,共3页

从ALE描述下的Navier Stokes方程和连续方程出发 ,对数值波浪水池进行分析 .通过对各种边界条件的处理建立了合适的二维数值波浪水池 .通过对二阶Stokes波的探讨 ,阐明了此数值波浪水池是有效合理的 .

关键词 数值波浪水池 任意拉格朗日欧拉 有限元法 二维 二阶Stokes波

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侧斜变化对螺旋桨水动力及变形振动特性的影响 被引量：8

9

作者 张瑞 王先洲 +2 位作者 张志国 江伟健 陶铸 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2015年第6期87-94,共8页

由于艇后伴流场的不均匀性,螺旋桨运转时,周期性变化的载荷与桨叶结构的耦合作用会使桨叶发生变形。基于ANSYS Workbench平台,利用ACT_Transient FSI技术,将Fluent结果直接转换导入有限元求解器来计算螺旋桨结构响应,从而实现艇后螺旋... 由于艇后伴流场的不均匀性,螺旋桨运转时,周期性变化的载荷与桨叶结构的耦合作用会使桨叶发生变形。基于ANSYS Workbench平台,利用ACT_Transient FSI技术,将Fluent结果直接转换导入有限元求解器来计算螺旋桨结构响应,从而实现艇后螺旋桨瞬态单向的耦合分析。以DTMB 4381,DTMB 4382和DTMB 4383桨为研究对象,对艇后螺旋桨的水动力特性及桨叶的变形等进行数值模拟。结果表明:随着螺旋桨侧斜角的增加,脉动推力振荡明显减弱,桨叶最大变形量增加,但桨叶振动明显减弱。 展开更多

关键词 螺旋桨 流固耦合 脉动推力 变形特性

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直接边界元法时域全非线性兴波计算(英文) 被引量：3

10

作者 冯大奎 叶恒奎 +2 位作者 张志国 杨向晖 王先洲 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第6期841-852,共12页

文章在时域中采用直接边界元的方法计算模拟了以稳定航速运动的近水面潜体全非线性兴波现象。从格林定理出发,在边界面上布置Rankine源和偶极子,采用时间步进的方法计算模拟潜体近自由面运动的兴波现象。每个时步自由面上的势和节点位... 文章在时域中采用直接边界元的方法计算模拟了以稳定航速运动的近水面潜体全非线性兴波现象。从格林定理出发,在边界面上布置Rankine源和偶极子,采用时间步进的方法计算模拟潜体近自由面运动的兴波现象。每个时步自由面上的势和节点位置采用全非线性拉格朗日自由面边界条件求解,重新生成自由面网格准备下一个时步计算的初始条件。文中给出了数值计算的结果并与试验和线性计算的结果相比,证实了该方法是可靠的,并可以利用该方法建立数值波浪水池。 展开更多

关键词 全非线性 Rankine源偶极子 潜体 时域 格林第二定理 网格重生

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基于CFD的潜艇操纵性数值仿真发展综述 被引量：8

11

作者 柏铁朝 许建 +2 位作者 陈炫树 冯大奎 王先洲 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第5期1-7,共7页

潜艇操纵性是潜艇重要的综合航行性能之一,随着计算机能力的提升及计算流体力学理论的进步,基于CFD技术的潜艇操纵性预报已成为当前的研究热点。本文在收集分析国内外潜艇操纵性预报相关文献资料的基础上,分别介绍基于CFD的潜艇操纵性... 潜艇操纵性是潜艇重要的综合航行性能之一,随着计算机能力的提升及计算流体力学理论的进步,基于CFD技术的潜艇操纵性预报已成为当前的研究热点。本文在收集分析国内外潜艇操纵性预报相关文献资料的基础上,分别介绍基于CFD的潜艇操纵性间接预报方法和基于CFD的潜艇操纵性直接预报方法的特点,对近20年来基于CFD方法的潜艇操纵性预报研究的若干热点问题及进展情况进行总结及展望。 展开更多

关键词 潜艇 操纵预报 数值仿真 计算流体力学

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水下爆炸气泡对内加筋圆柱壳结构毁伤机理分析 被引量：5

12

作者 汪浩 王先洲 +1 位作者 刘均 程远胜 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第6期111-115,共5页

以内加筋圆柱壳为研究对象,对近距离非接触爆炸作用下气泡的脉动载荷以及气泡溃破高速射流对内加筋圆柱壳结构的毁伤机理进行计算分析,并且探讨结构参数、药包位置等相关物理量对结构变形特征与毁伤模式的影响。研究结果表明,水下爆炸... 以内加筋圆柱壳为研究对象,对近距离非接触爆炸作用下气泡的脉动载荷以及气泡溃破高速射流对内加筋圆柱壳结构的毁伤机理进行计算分析,并且探讨结构参数、药包位置等相关物理量对结构变形特征与毁伤模式的影响。研究结果表明,水下爆炸气泡膨胀产生的膨胀脉动冲击造成结构的整体变形,另一方面气泡溃破所造成的高速射流(速度>100 m/s)则会对局部区域造成严重破坏,弹塑性边界以及自由液面效应会对气泡的形状产生显著的影响。 展开更多

关键词 冲击 内加筋圆柱壳 水下爆炸气泡 射流 毁伤

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直接边界元法三维自由面兴波时域模拟 被引量：2

13

作者 冯大奎 叶恒奎 +1 位作者 张志国 王先洲 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期356-359,共4页

应用直接边界元法在时域中求解稳定航速运动的三维自由面兴波问题。基于格林定理,在所有边界面上划分网格,对边界积分方程进行数值离散,采用线性自由面边界条件,随时间步进更新自由面势。由于物体空间位置移动辐射条件不需要单独表述,... 应用直接边界元法在时域中求解稳定航速运动的三维自由面兴波问题。基于格林定理,在所有边界面上划分网格,对边界积分方程进行数值离散,采用线性自由面边界条件,随时间步进更新自由面势。由于物体空间位置移动辐射条件不需要单独表述,迭代过程中自由面计算域保持不变。以割划水面NACA0024为例,计算模拟了自由面兴波稳定波形;提出了求解矩阵方程组奇异性的处理方法和解决割划问题的动网格技术。本文计算结果和有限体积法及有关试验结果对比表明,该方法是可靠的。 展开更多

关键词 直接边界元法 时域 波形 奇异性 动网格

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规则波中无人艇回收的水动力性能分析 被引量：2

14

作者 冯大奎 占进 +2 位作者 严军 孙月 王先洲 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第3期38-44,共7页

[目的]小艇回收过程是典型的多体相互干扰的动力学问题,纵向滑道回收是常用的回收方式,小艇在大船尾流中快速运动冲向艉部捕捉装置时,受到大船的尾流影响,可能会出现倾覆的危险。[方法]采用粘性流数值波浪水池、重叠网格和六自由度运动... [目的]小艇回收过程是典型的多体相互干扰的动力学问题,纵向滑道回收是常用的回收方式,小艇在大船尾流中快速运动冲向艉部捕捉装置时,受到大船的尾流影响,可能会出现倾覆的危险。[方法]采用粘性流数值波浪水池、重叠网格和六自由度运动等技术,以DTMB 5415为母船,模拟Fridsma型无人滑行艇(以下简称无人艇)快速接近母船过程中的干扰运动。计算分析无人艇在波浪中的运动特性,在此基础上开展波浪中小艇在大船尾流中的运动仿真。[结果]计算结果与试验结果的比较表明计算方法可靠。仿真计算结果表明小艇受大船尾流的影响较为明显。[结论]当小艇运动方向不在大船尾流正中心时,小艇的纵倾和横摇会受到显著影响,最终导致倾覆现象的发生。 展开更多

关键词 艉滑道式小艇收放技术 无人水面艇 CFD 重叠网格技术 数值波浪水池 船舶运动

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陀螺效应作用下水下航行体动力学模型及其运动特性研究 被引量：1

15

作者 唐国元 冯雷 +3 位作者 黄道敏 谢炜 谢金辉 王先洲 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2012年第3期112-118,共7页

当安装于水下航行体上的旋转装置质量或转动惯量达到一定程度时,其对水下航行体运动与操纵的影响是不可忽略的。针对安装于水下航行体上的旋转装置,分析了水下航行体运动时装置的陀螺效应。得出了旋转装置陀螺力的明确数学方程。不失方... 当安装于水下航行体上的旋转装置质量或转动惯量达到一定程度时,其对水下航行体运动与操纵的影响是不可忽略的。针对安装于水下航行体上的旋转装置,分析了水下航行体运动时装置的陀螺效应。得出了旋转装置陀螺力的明确数学方程。不失方法的一般性,假设旋转装置只在运动坐标系的X轴方向有旋转角速度,推导了在考虑陀螺效应作用的情况下水下航行体的六自由度模型方程;以此为基础,建立了水下航行体的仿真模型并对水下航行体的水下运动特性进行了仿真,分析了旋转装置的质量、角速度对水下航行体运动特性的影响规律,从而为研究在考虑陀螺效应情况下的水下航行体操纵奠定了基础。 展开更多

关键词 陀螺效应 水下航行体 动力学模型 计算机仿真

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任意拉格朗日欧拉有限元法中的自由面网格追踪分析(英文)

16

作者 叶恒奎 孙江龙 +1 位作者 李国安 王先洲 《船舶力学》 EI 北大核心 2005年第3期11-18,共8页

本文对任意拉格朗日欧拉有限元法中的自由面网格追踪问题进行了分析。在任意拉格朗日欧拉坐标系下,用非定常不可压的N avier-Stokes 方程来描述粘性带自由面流体的运动,在时间的数值积分中采用了速度修正分步法。文中提出了四种不同的... 本文对任意拉格朗日欧拉有限元法中的自由面网格追踪问题进行了分析。在任意拉格朗日欧拉坐标系下,用非定常不可压的N avier-Stokes 方程来描述粘性带自由面流体的运动,在时间的数值积分中采用了速度修正分步法。文中提出了四种不同的自由面网格追踪方法,并对用各种方法得到的数值结果进行比较,得到了较优的追踪方法。为了验证方法的有效性,对孤立波传播进行了详细的分析。 展开更多

关键词 自由面 网格追踪 ALE 有限元法 孤立波

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基于改进PSO的BP神经网络在船舶设计中的应用 被引量：1

17

作者 张维 王先洲 《中国水运（下半月）》 2014年第1期64-67,共4页

针对船舶设计中需要的大型BP(Back Propagation)神经网络的特点,加入了改进的粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)。该改进方法将粒子群的初始粒子分布在边界面上,因此能有效的搜寻高维空间,同时在速度公式等方面进行一些... 针对船舶设计中需要的大型BP(Back Propagation)神经网络的特点,加入了改进的粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)。该改进方法将粒子群的初始粒子分布在边界面上,因此能有效的搜寻高维空间,同时在速度公式等方面进行一些改进使得它更适合该环境。分别利用基于改进PSO的BP神经网络和标准的BP神经网络对泰勒系列船模试验数据进行拟合,结果表明基于改进PSO方法的BP神经网络训练更加高效和稳定。 展开更多

关键词 粒子群优化算法 BP神经网络 拟合 船舶设计

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基于CFD的潜艇模型自航仿真分析 被引量：8

18

作者 杨琴 王国栋 +2 位作者 张志国 冯大奎 王先洲 《中国舰船研究》 2013年第2期22-27,共6页

潜艇自航试验是预报和评估潜艇快速性的关键技术。采用数值模拟方法系统地研究全附体潜艇+螺旋桨的三维粘性流场和水动力特性。在对全附体SUBOFF模型+螺旋桨水动力特性进行仿真分析前,分别将全附体SUBOFF模型的阻力和敞水桨水动力特性... 潜艇自航试验是预报和评估潜艇快速性的关键技术。采用数值模拟方法系统地研究全附体潜艇+螺旋桨的三维粘性流场和水动力特性。在对全附体SUBOFF模型+螺旋桨水动力特性进行仿真分析前,分别将全附体SUBOFF模型的阻力和敞水桨水动力特性的数值预报结果与试验数据进行比较,结果吻合较好。通过对全附体SUBOFF模型+螺旋桨进行仿真分析和研究,实现了全附体潜艇+螺旋桨三维流场的数值计算。在给定航速下,螺旋桨推力与艇体阻力为螺旋桨转速的函数,通过改变螺旋桨转速得到潜艇在既定航速下的自航点,仿真分析结果清晰、形象地描述了带桨全附体艇的水动力性能。 展开更多

关键词 螺旋桨 全附体 SUBOFF模型 自航 CFD

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基于DES的舰船空气尾流场特性分析 被引量：7

19

作者 操戈 程捷 +2 位作者 毕晓波 张志国 王先洲 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第3期48-54,共7页

舰船上层建筑后方产生湍流尾流场会对舰载直升机的操纵产生严重威胁。采用CFD方法对舰船空气尾流场的特性进行分析研究,突破了雷诺时均方法的局限性,使用分离涡模拟(DES)方法求解瞬态舰船尾流场,按照一定频率采样流场数据,得出的平均流... 舰船上层建筑后方产生湍流尾流场会对舰载直升机的操纵产生严重威胁。采用CFD方法对舰船空气尾流场的特性进行分析研究,突破了雷诺时均方法的局限性,使用分离涡模拟(DES)方法求解瞬态舰船尾流场,按照一定频率采样流场数据,得出的平均流场明显比RANS方法的结果更贴近实验数据,证明了此方法的有效性。同时,运用DES方法直观地观察尾流场的涡特性、流动分离和再附着等特征,发现涡结构及其不对称性是舰船空气尾流场的主要特征,涡强度在烟囱处突然增强,可能对直升机的操纵产生不利影响。 展开更多

关键词 空气尾流 舰船 分离涡模拟(DES) 涡

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考虑重力影响的高压气体吹除改进数理模型和试验对比分析 被引量：4

20

作者 王晓峰 王先洲 +1 位作者 张志国 冯大奎 《中国舰船研究》 2014年第6期80-86,共7页

考虑重力对吹除过程的影响,改进现有压载水舱高压气体吹除数理模型,并对原始数理模型与改进数理模型进行差异对比。通过高压气体吹除系统的模型试验,验证改进数理模型的可靠性。最后,使用改进的数理模型对影响吹除效率的因素进行分析。... 考虑重力对吹除过程的影响,改进现有压载水舱高压气体吹除数理模型,并对原始数理模型与改进数理模型进行差异对比。通过高压气体吹除系统的模型试验,验证改进数理模型的可靠性。最后,使用改进的数理模型对影响吹除效率的因素进行分析。结果表明:在吹除系统中,当流水孔面积达到一定值时,可能出现流水孔面积增大,但流水孔的水的质量流量几乎不变的情况;当等效喷管喉部直径足够大时,高压吹除的速率与等效喷管喉部直径关系较小。 展开更多

关键词 高压气体 吹除 压载水舱 数理模型 试验 潜艇 重力

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