智能技术试验船电力系统设计研究

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作者 吴志华 刘洪亮 +2 位作者 姚凤翔 谢珉 徐峥翔 《船电技术》 2025年第1期35-42,共8页

电站功率在10 MW以上的大型电推船舶,配电系统和发电系统的选型是电力系统设计的核心之一,会影响船舶的安全性、经济性、冗余性等方面。本文以某智能船为例,介绍了配电系统和发电系统的设计选型方法和考虑因素,涉及交流和直流配电系统... 电站功率在10 MW以上的大型电推船舶,配电系统和发电系统的选型是电力系统设计的核心之一,会影响船舶的安全性、经济性、冗余性等方面。本文以某智能船为例,介绍了配电系统和发电系统的设计选型方法和考虑因素,涉及交流和直流配电系统的选型、变速和定速发电机的选型、同步和异步发电机的选型等。 展开更多

关键词 直流母排 变速发电机 同步发电机 高压交流配电系统

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基于气动声学故障诊断技术的风机叶片开裂模型仿真与检测方法研究 被引量：2

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作者 黄振 薛宇 《现代电子技术》 北大核心 2024年第6期102-108,共7页

随着新能源技术的不断发展,风力发电逐渐成为目前主要的可再生能源发电方式。大型风机的发展对于风力发电行业而言至关重要,但其也存在诸多的运维问题。为了解决风力发电机叶片受载荷不均匀,容易造成尾缘开裂,以及运维困难的问题,通过... 随着新能源技术的不断发展,风力发电逐渐成为目前主要的可再生能源发电方式。大型风机的发展对于风力发电行业而言至关重要,但其也存在诸多的运维问题。为了解决风力发电机叶片受载荷不均匀,容易造成尾缘开裂,以及运维困难的问题,通过数值模拟与半经验声学模型结合的方法研究风机叶片开裂状态下气动噪声的变化,并提出采用IEEE2400国际标准进行声学故障检测的理论框架。通过对不同的实验结果以及NREL的半经验模型软件仿真结果分析,得出:所提出的非接触式检测模型可以有效地识别到风机叶片的开裂故障;同时该方法有较强的推广性,可以用于其他的风机叶片故障分析与监测。该模型不仅可以检测风机的叶片开裂故障,还可以用于分析风机运行时的气动声学特征,对于完善风机叶片无损检测、非接触式具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 气动噪声 风力发电 叶片裂纹检测 故障诊断 LES模型 半经验模型 噪声监测

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基于干涉检查的船舶设备虚拟加换装技术

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作者 唐旭 徐仁桐 +3 位作者 李志球 刁峰 吕建军 韦乃琨 《中国海洋平台》 2024年第6期72-78,共7页

采用虚拟干涉检查方式对船舶加换装对象进行三维动态预演,提前发现加换装过程中可能出现的设备更换空间不够、被阻挡等干涉情况。由于船舶生产设计整船模型量大、面片多,常用的干涉算法运行效率低。为了提高加换装动态干涉检测效率,并... 采用虚拟干涉检查方式对船舶加换装对象进行三维动态预演,提前发现加换装过程中可能出现的设备更换空间不够、被阻挡等干涉情况。由于船舶生产设计整船模型量大、面片多,常用的干涉算法运行效率低。为了提高加换装动态干涉检测效率,并考虑碰撞准确性和严谨性,提出基于轴对齐包围盒-有向包围盒(Axis-Aligned Bounding Box-Oriented Bounding Box,AABB-OBB)的混合层次包围盒算法对虚拟对象进行动态碰撞检测。经验证,该方式能够在复杂虚拟环境中快速进行碰撞检查,并生成碰撞干涉结果供生产设计人员对加换装设备周边船体结构进行优化,及时精准规避可能存在的干涉问题。 展开更多

关键词 试验船 设备加换装 碰撞检测 干涉检查 轴对齐包围盒 有向包围盒 层次包围盒

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基于深海钴结壳采矿车的路径规划方法研究

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作者 杨长兵 《现代电子技术》 北大核心 2024年第11期113-117,共5页

针对目前深海钴结壳采矿车在采矿时无法达到规划时间和路程代价综合最优,提出一种改进的跳点搜索算法作为全局路径规划算法。首先,基于对采矿车越坡动力学的分析,模拟了具有不同坡度的结核矿区栅格地图,并利用动态跳点搜索算法完成路径... 针对目前深海钴结壳采矿车在采矿时无法达到规划时间和路程代价综合最优,提出一种改进的跳点搜索算法作为全局路径规划算法。首先,基于对采矿车越坡动力学的分析,模拟了具有不同坡度的结核矿区栅格地图,并利用动态跳点搜索算法完成路径规划;其次,采用贝塞尔曲线来平滑路径以减少和优化转弯角度,并设定了最小转弯半径约束以减小采矿车的转弯频率;最后,通过仿真结果表明,改进后的跳点搜索算法相较于其他4种算法,在规划时间上缩短了40%,在规划路径长度和平滑度方面得到5%和10%的提升,相较于单向跳点搜索算法在探索效率上得到较大提升,最终证明了该算法在路径规划时的实时性和路径规划能力的优异性。 展开更多

关键词 深海作业 采矿车 动力学 路径规划 跳点搜索算法 平滑度优化

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底部斜升角和浮心位置对高速滑行艇水动力的影响分析

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作者 梁家健 程红蓉 陈京普 《船海工程》 北大核心 2025年第1期60-65,70,共7页

基于CFD技术,利用DFBI运动模型,结合重叠网格技术,在保证排水体积相同的前提下,对某滑行艇开展底部斜升角、浮心位置对水动力性能的影响研究。根据阻力、升沉、纵倾及自由液面兴波云图等选取较优的底部斜升角及浮心位置方案,开展模型试... 基于CFD技术,利用DFBI运动模型,结合重叠网格技术,在保证排水体积相同的前提下,对某滑行艇开展底部斜升角、浮心位置对水动力性能的影响研究。根据阻力、升沉、纵倾及自由液面兴波云图等选取较优的底部斜升角及浮心位置方案,开展模型试验研究。对比最终线型在不同航速下、模型试验与数值计算的结果表明,利用CFD方法能够准确预估滑行艇的阻力与运动状态,为滑行艇底部斜升角及浮心纵向位置等参数选取及艇型设计提供借鉴。 展开更多

关键词 滑行艇 DFBI运动 重叠网格 参数设计 模型试验

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基于漂角观测的无人帆船反步自适应控制

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作者 邵康健 刘道发 《现代电子技术》 北大核心 2025年第3期129-134,共6页

针对无人帆船路径跟踪控制问题,提出基于双有限时间漂角观测器的视线法制导和反步自适应控制方案。双有限时间漂角观测器对时变漂角进行了精确观测,观测误差有限时间收敛,提高了视线法制导的鲁棒性和精度。对于航向追踪,采用反步法设计... 针对无人帆船路径跟踪控制问题,提出基于双有限时间漂角观测器的视线法制导和反步自适应控制方案。双有限时间漂角观测器对时变漂角进行了精确观测,观测误差有限时间收敛,提高了视线法制导的鲁棒性和精度。对于航向追踪,采用反步法设计控制器,动态面滤波器来解决虚拟控制律的微分爆破问题,自适应更新律补偿无人帆船的外部扰动。通过仿真实验表明,有限时间观测器提高了对漂角的观测精度,并且基于双有限时间漂角观测的视线法具有更加精确的路径跟踪效果,反步自适应控制器具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 漂角 有限时间观测 无人帆船 路径跟随 自适应控制 反步法

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极地双向破冰船破冰能力评估分析 被引量：1

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作者 刁峰 徐伟 +1 位作者 唐旭 姚凤翔 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第9期1-6,共6页

破冰能力是衡量极地船舶航行性能优劣的重要指标。本文在基于预设冰网格技术的连续破冰阻力数值模拟理论基础上,根据连续破冰阻力与净推力的不同平衡方式提出静态和动态2种极地船舶破冰能力数值评估方法。以某极地双向破冰油船为研究对... 破冰能力是衡量极地船舶航行性能优劣的重要指标。本文在基于预设冰网格技术的连续破冰阻力数值模拟理论基础上,根据连续破冰阻力与净推力的不同平衡方式提出静态和动态2种极地船舶破冰能力数值评估方法。以某极地双向破冰油船为研究对象,分别采用静态和动态方法对其破冰能力进行数值评估,并与对应的冰水池模型试验结果进行对比分析。结果表明,静态和动态破冰能力评估方法获得的1kn航速对应的最大破冰厚度与模型试验结果较为吻合,2种方法评估结果均显示极地油船首向破冰能力强于尾向破冰能力,与实际情况相符,验证了2种破冰能力评估方法的可行性,可为极地船舶初始设计阶段性能预估提供有效工具。 展开更多

关键词 双向破冰 预设网格 破冰能力 静态评估 动态评估

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IMO船舶温室气体减排战略的变化和影响分析

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作者 胡琼 陈天宇 岳佳佳 《船舶物资与市场》 2024年第9期91-95,共5页

为应对全球气候变化,国际海事组织(IMO)于2023年7月通过了《2023年IMO船舶温室气体减排战略》。与此前IMO在2018年4月通过的《IMO船舶温室气体减排初步战略》相比,修订后的战略进一步收紧了国际航运温室气体减排要求,加速了国际航运温... 为应对全球气候变化,国际海事组织(IMO)于2023年7月通过了《2023年IMO船舶温室气体减排战略》。与此前IMO在2018年4月通过的《IMO船舶温室气体减排初步战略》相比,修订后的战略进一步收紧了国际航运温室气体减排要求,加速了国际航运温室气体减排进程。通过对该战略的解读,分析了IMO船舶温室气体减排战略的重大变化及其可能给业界带来的影响,并提出了应对措施和建议,以期为我国航运绿色低碳转型发展提供支撑。 展开更多

关键词 IMO 温室气体 减排战略

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关于科研试验船的运维管理探讨

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作者 时英玉 刘杨 +1 位作者 钮睿 梁建中 《中国水运（下半月）》 2024年第1期21-22,共2页

科研试验船是科研院所进行海上科研试验的核心平台,是开展科学研究的必要工具。文章通过分析科研试验船的船舶特点和研究现状以及科研试验船的管理方式、成本、责任风险等,结合相关的法律法规,全面剖析和论述科研试验船运维管理模式,为... 科研试验船是科研院所进行海上科研试验的核心平台,是开展科学研究的必要工具。文章通过分析科研试验船的船舶特点和研究现状以及科研试验船的管理方式、成本、责任风险等,结合相关的法律法规,全面剖析和论述科研试验船运维管理模式,为科研院所有效管理运维科研试验船提供参考。 展开更多

关键词 科研试验船 运维 船舶管理 光租 委托管理 自营自管

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欠驱动无人船全局轨迹规划方法研究

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作者 姚凤翔 黄振 +4 位作者 褚天仁 何红坤 张海华 许凯玮 时英玉 《舰船电子对抗》 2024年第5期26-31,100,共7页

针对大范围水域内传统全局轨迹规划算法收敛速度慢的问题,提出了基于高效收敛随机树与样条插值的欠驱动无人船全局轨迹规划方法。首先,引入目标区域偏置采样、动态步长扩展以及双向搜索策略,显著缩短渐近最优航路点的规划时间。其次,采... 针对大范围水域内传统全局轨迹规划算法收敛速度慢的问题,提出了基于高效收敛随机树与样条插值的欠驱动无人船全局轨迹规划方法。首先,引入目标区域偏置采样、动态步长扩展以及双向搜索策略,显著缩短渐近最优航路点的规划时间。其次,采用B样条插值技术拟合以上航路点,生成一条参数化路径,再利用期望速度与参数导数得到平滑轨迹,便于无人船跟踪。最后,开展综合的仿真研究,结果表明该方法在收敛速度上明显优于传统轨迹规划方法,且在规划轨迹的引导下,无人船能够安全、稳定地航行。 展开更多

关键词 欠驱动无人船 航路点规划 B样条插值 参数化路径 平滑轨迹

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舵桨一体化推进器加换装工艺研究

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作者 魏崇华 张雨红 +2 位作者 祁瑁富 赵立国 梁建中 《江苏船舶》 2024年第6期19-22,共4页

为提高智能试验船舵桨一体化推进器实船加换装测试与验证的快速性与可靠性,通过研究舵桨一体化推进器的机械原理和各构件的功能要求、布置安装原则,以及舵桨一体化推进器底座结构设计、制造工艺、安装工序,提出了舵桨一体化推进器船体... 为提高智能试验船舵桨一体化推进器实船加换装测试与验证的快速性与可靠性,通过研究舵桨一体化推进器的机械原理和各构件的功能要求、布置安装原则,以及舵桨一体化推进器底座结构设计、制造工艺、安装工序,提出了舵桨一体化推进器船体基座模块化制造的工艺方法,从而实现舵桨一体化推进器在智能试验船加换装的快速性及可靠性,节省舵桨一体化推进器加换装的时间成本、人工成本。 展开更多

关键词 舵浆一体化推进器 底座单元模块 裕量补偿 精度控制

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周期运动下海上浮式风机的气动性能数值模拟研究 被引量：1

12

作者 刘杨 罗子帆 +2 位作者 陆彬彬 邹丽 钮睿 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2024年第2期282-291,共10页

海上风力发电已形成由固定式向漂浮式转变的发展趋势。该研究基于NREL 5 MW风机模型,采用计算流体力学方法和重叠网格技术开展了周期运动下的风机气动性能数值研究,风机叶片考虑了受塔影效应的影响。分析了浮式风机在纵荡、纵摇及两者... 海上风力发电已形成由固定式向漂浮式转变的发展趋势。该研究基于NREL 5 MW风机模型,采用计算流体力学方法和重叠网格技术开展了周期运动下的风机气动性能数值研究,风机叶片考虑了受塔影效应的影响。分析了浮式风机在纵荡、纵摇及两者叠加运动下对风机气动载荷和尾涡的影响。结果表明:数值计算结果与现有的试验数据吻合较好;风机的气动载荷对纵荡和纵摇运动均敏感,相同工况下,风机功率变化比推力变化更加剧烈;风机会在叶尖和叶根处形成两股不同尾涡,叠加运动下的尾涡更容易发生耗散。 展开更多

关键词 海上浮式风机 气动载荷 尾涡分布 周期运动 叠加运动

原文传递

大尺度分段船模低频模态试验方法研究

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作者 周庆云 司海龙 +3 位作者 陆晔 王君翔 朱世革 陆天奇 《舰船科学技术》 2025年第8期8-12,共5页

针对某大尺度分段船舶模型,进行低频模态试验方法研究。在船模干模态试验中,通过试验分析悬挂刚度、悬挂位置等对模态试验结果的影响,并进行船模垂向弯曲干模态的测试和计算比较。试验研究表明,大尺度船模悬挂点的位置与低频干模态测量... 针对某大尺度分段船舶模型,进行低频模态试验方法研究。在船模干模态试验中,通过试验分析悬挂刚度、悬挂位置等对模态试验结果的影响,并进行船模垂向弯曲干模态的测试和计算比较。试验研究表明,大尺度船模悬挂点的位置与低频干模态测量的准确性有关,为减少悬挂对低频模态结果的影响,应将弹性绳悬挂在振动模态节点位置。该试验模态与有限元计算模态结果比较后确认真实有效,该试验方法能大大提高低频模态的测试精度。 展开更多

关键词 船舶模型 模态试验 低频模态 模态参数

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声呐透声窗结构的减振降噪优化设计

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作者 孔德冬 夏茂龙 +3 位作者 李永正 张海华 刘双 张宇阳 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期63-73,共11页

随着对声呐透声窗结构综合性能提升需求的日益增长,有效结合优化设计方法达到减振降噪目的是透声窗结构设计的重点研究领域之一。采用遗传算法对声呐透声窗结构的减振降噪开展多目标优化;基于Sobol法利用最优拉丁超立方技术对透声窗结... 随着对声呐透声窗结构综合性能提升需求的日益增长,有效结合优化设计方法达到减振降噪目的是透声窗结构设计的重点研究领域之一。采用遗传算法对声呐透声窗结构的减振降噪开展多目标优化;基于Sobol法利用最优拉丁超立方技术对透声窗结构进行灵敏度分析,辨识关键因子,确定优化设计变量,建立透声窗结构多目标优化模型及方法,并对该方法进行鲁棒性验证;基于NSGA-Ⅱ法对该多目标问题进行求解得到优化结果,并和传统透声窗模型进行流激振动对比。结果表明:在减小结构质量的基础上,结构表面均方振速大幅降低,减振降噪效果得到显著提升,实现了对声呐透声窗低振动和轻量化的设计目标。 展开更多

关键词 声呐透声窗 最优拉丁超立方 NSGA-Ⅱ方法 减振降噪

原文传递

船舶最小推进功率导则应对研究

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作者 刁峰 郑安燃 +1 位作者 魏锦芳 周伟新 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期77-85,共9页

国际海事组织(IMO)海上环境保护委员会第76届会议(MEPC 76)以通函形式批准了“确定在不利海况下保持船舶操纵性的最小推进功率导则”(MEPC.1/Circ.850/Rev.3),中国提议的船舶低航速推力减额系数t和伴流分数w的默认取值(t=0.1,w=0.15)被... 国际海事组织(IMO)海上环境保护委员会第76届会议(MEPC 76)以通函形式批准了“确定在不利海况下保持船舶操纵性的最小推进功率导则”(MEPC.1/Circ.850/Rev.3),中国提议的船舶低航速推力减额系数t和伴流分数w的默认取值(t=0.1,w=0.15)被正式采纳。论文梳理分析现有导则与临时导则的差异,总结中国在导则制定过程中开展的应对研究工作,对比分析主流船型对临时导则和现有导则要求的符合状况以及不同版本导则中风浪增阻预报方法的差异,评估推力减额和伴流分数取值对最小推进功率评估的影响,为船舶最小推进功率导则在国内履约实施提供指导。 展开更多

关键词 船舶最小推进功率 导则修正案 风浪增阻 波浪自航因子 履约实施

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