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海洋工程大变形柔性结构非线性力学分析模型

作者：尉志源; 仲伟东; 张橙; 康庄 刊期：2019年第10期

为精确考虑海洋工程柔性结构物的大变形几何非线性问题,本文基于绝对节点坐标法(ANCF)、连续介质力学及有限元法的相关理论,建立了适用于大变形柔性构件的精确力学分析模型。通过在总体坐标下用斜率坐标代替传统的转角坐标,建立当前构形与参考构形下的参量映射关系,提出了以当前构形描述微元非线性几何关系的方法;由能量变分原理推导建立绝对节...

台风浪风暴潮作用下三维潮流数值模拟

作者：朱志夏; 熊伟 刊期：2019年第10期

针对台风作用下三维潮流模拟的技术问题,本文提出了波流耦合的三维潮流数值模拟技术。首先,基于三重网格嵌套的超高分辨率的韦帕台风风场,应用第三代波浪模型、二维潮流模型、三维水动力泥沙模型FVCOM和非结构化网格的二维、三维三重嵌套的方式,通过二次开发重点解决了三维模型中波生流和波流共同作用底部剪切应力的计算,并建立了台风作用下波流...

全海深AUV上浮运动稳定性分析

作者：李晔; 郭洪志; 曹建 刊期：2019年第10期

针对现有的水下机器人的运动稳定性分析仅局限于定深直航的现象,本文对全海深AUV上浮运动稳定性进行研究,研究内容对机器人的稳定性判别和相应的机器人水动力型体设计以及运动控制策略设计具有重要意义。论文根据古尔维茨判别法的思想推导了全海深AUV从水面下潜至工作深度以及从工作深度上浮至水面的运动稳定性判定公式,通过计算一台全海深AUV的...

桨叶涡流场中舵表面脉动压力的数值模拟

作者：胡健; 张维鹏; 汪春辉 刊期：2019年第10期

为了探讨螺旋桨涡流场中的舵表面的脉动压力特性,本文使用大涡模拟的方法研究了螺旋桨和舵的相互作用。螺旋桨模型使用单桨叶E779A模型,使用切割体网格划分方式对流场域进行网格划分,对螺旋桨和舵附近的流场域进行网格加密,采用重叠网格方法实现螺旋桨的旋转;对桨舵干扰下的梢涡流场进行数值模拟,探讨了梢涡流场中舵表面压力的分布情况,对舵表面...

基于自适应网格的Froude-Krylov力实用计算方法

作者：张腾; 任俊生; 张秀凤; 白伟伟 刊期：2019年第10期

为了准确地计算船舶航行中所受的Froude-Krylov力,基于四叉树划分的自适应网格对船舶瞬时湿表面进行生成,本文对低于波面且位于平均自由液面下的面元,采用解析表达式计算Froude-Krylov力,在保证计算精度的同时,其所需要的面元数量减少为计算Froude-Krylov力采用“细网格”面元数量的1/8~1/4;对与波面相交或者位于平均自由液面上的面元,采用四叉...

性能函数约束下的动力定位船轨迹跟踪控制

作者：王元慧; 王海滨; 付明玉 刊期：2019年第10期

针对动力定位船的轨迹跟踪中经常涉及到控制偏差较大和跟踪误差无法估计的问题,本文提出了一种预设性能函数的约束控制方法。首先建立了三自由度简化的动力定位船运动学和动力学模型,根据模型特性设计了基于预设性能函数的反步自适应控制器,该控制方法能够保证动力定位船在执行轨迹跟踪任务过程中的暂态性能和稳态性能满足控制指标要求。然后通...

不同间距比下串列平板绕流尾迹的LDA试验研究

作者：高波; 苟文波; 郭鹏明; 闫龙龙; 张宁 刊期：2019年第10期

核电取水口海冰堆积问题的数值模拟

作者：王延林; 张亚伟; 许宁; 孙珊珊; 张大勇; 岳前进; 杜宇 刊期：2019年第10期

浮冰与核电取水构筑物相互作用会发生冰堆积问题。随着冰堆积规模的增加,冰堆底部的浮冰与取水口距离逐渐变小,浮冰被吸入取水口的可能性变大,导致取水口被浮冰堵塞。本文针对浮冰与核电取水构筑物作用过程中的浮冰堆积问题,采用离散元方法对该问题进行了数值模拟研究,并分析不同冰速、密集度和冰量对浮冰堆积高度的影响。分析结果表明:在相同堆...

强迫转自然循环一体化压水堆协调控制策略

作者：张博文; 彭敏俊; 成守宇 刊期：2019年第10期

一体化压水堆系统使用直流蒸汽发生器,通常具有强烈的耦合特性和复杂的非线性,强迫循环转自然循环过程引入大的冷却剂平均温度设定值变化不利于系统控制和反应堆安全。针对以上问题,本文提出一种先进的协调控制策略来实现强迫循环转自然循环过程的自动控制,并改善其动态特性。依据模糊逻辑理论,采用协调控制器协调2种底层控制器,分别为模糊控制...

钢纤维自密实混凝土疲劳寿命预测不确定分析的证据理论方法

作者：唐和生; 陈杉杉; 薛松涛 刊期：2019年第10期

针对钢纤维自密实混凝土疲劳寿命预测中存在诸如材料参数、试验数据、模型不确定等各种不确定性来源,造成疲劳寿命预测困难、预测不准确等问题,本文建立了基于S-N曲线的混凝土疲劳寿命预测不确定性模型,考虑模型参数的认知不确定性,提出了一种基于证据理论的混凝土疲劳寿命预测不确定性分析方法。选取0.5%钢纤维掺量的钢纤维自密实混凝土弯曲疲...

阻锈剂种类对珊瑚混凝土中钢筋锈蚀的影响

作者：达波; 余红发; 麻海燕; 吴彰钰 刊期：2019年第10期

为了提升珊瑚混凝土结构的耐久性能,本文采用线性极化电阻法和交流阻抗谱法,研究了阻锈剂种类及掺量对珊瑚混凝土中钢筋腐蚀性能的影响。结果表明:随着暴露时间的延长,掺加亚硝酸钙阻锈剂、氨基醇类阻锈剂和不掺加阻锈剂的CAC,其自腐蚀电位、极化电阻和电荷转移电阻均逐渐减小,腐蚀电流密度逐渐增大,说明其腐蚀的倾向逐渐增大。无论是掺入亚硝酸...

通风对泡沫-水喷雾系统灭火有效性影响分析

作者：李俊梅; 董启伟; 李炎锋 刊期：2019年第10期

为了探究隧道发生火灾后,其内部通风排烟系统的开启是否会对自动喷水系统的灭火效果产生影响,本文通过全尺寸试验的方法,针对20 MW的木垛火和油池火,对隧道内以临界风速送风时的火灾场景进行了研究,同时研究了火源上方存在遮挡以及通风和灭火开启时序的影响。研究结果表明:通风可以降低隧道内的顶棚温度,提高隧道内的能见度,在一定程度上可以提...

结构模糊-随机联合可靠性分析新模型

作者：李昆锋; 杨自春; 费志方 刊期：2019年第10期

基本变量同时与概率分布函数和模糊隶属函数相关联,是结构可靠性问题中模糊性和随机性结合的一类特殊情况。为解决其可靠性评估问题,本文运用模糊集理论将这类问题等效为变量取值受模糊约束的概率可靠性问题;进一步基于模糊事件的概率测度理论和模糊事件的条件概率原理,建立了一种新的结构可靠性模型。新模型能与已有的关于模糊失效、模糊随机混...

多机器人任务分配与路径规划算法

作者：张子迎; 宫思远; 徐东; 孟宇龙; 李贤; 冯光升 刊期：2019年第10期

针对多机器人任务分配和路径规划存在的移动方向角偏差问题,本文引入矢量方向来修改机器人的运动方向角,提出了一种改进的基于矢量方向的自组织算法,使一组机器人在自动避开环境中障碍物的情况下能够有效地到达所有指定的目标位置。采用基于矢量方向的自组织算法对多机器人系统进行任务分配,使机器人能够访问各个目标位置,整个过程包括获胜神经...

人字齿行星传动系统非线性动力学特性分析

作者：莫文超; 焦映厚; 陈照波; 陈国辉; 张恩杰 刊期：2019年第10期

本文对船用人字齿封闭差动行星传动系统在空载或轻载工况下出现的倍频振动问题进行了非线性动力学特性分析。根据系统中太阳轮浮动的结构特性,结合实际工况,通过考虑齿轮间隙和重力作用,采用理论研究及数值仿真方法分析了系统在空载或轻载工况下输出轴转频的倍频及其谐频的频率响应成分问题。通过分析齿轮啮合存在的3种状态,得到了变形量函数并...