可移动平台的助航系统选型研究

可移动平台助航系统由舵桨系统和其动力系统组成,是传统船舶的重要组成部分,可为船舶提供转向和推进功能.为了降低可移动平台在不同作业场景间转场的拖航成本,提出了一种安装在作业平台上的助航系统.通过对全回转舵桨系统进行集成化可拆装设计,充分考虑柴油机与电机驱动的优缺点,综合比较了甲板组合型、L型和Z型舵桨推进器的布置方式,最...     

蒙特卡洛法在舵机控制精度中的应用

为研究舵机控制精度,利用matlab/simulink软件建立六自由度舵控火箭弹弹道仿真模型.用蒙特卡洛法对舵控火箭弹分别考虑舵偏角误差和起控时刻误差时进行模拟打靶,统计出成功子样中舵控火箭弹的弹着点分布情况.在加入相关干扰误差的情况下分别对舵偏角误差和起控时刻误差下的落点散布进行了仿真分析,计算出不同射角下的横向和纵向修正值.分析了各自因素舵控火箭弹弹道特性和精度的影响,为以后舵控系统的高精度设计提供了相关参考.     

带有偏心法兰连接平面的舵系加工制造工艺研究

以17.5万吨散货船中带有偏心法兰连接平面的舵系为例,研究了带有偏心法兰连接平面的舵系加工制造工艺。对带有偏心法兰连接平面的舵系,舵叶两锥孔的同心度和舵杆与舵叶的两偏心法兰连接平面的平行度直接决定舵系安装后的中心线偏差,利用该研究的加工制造工艺方法既能保证舵系安装后的中心线偏差满足《中国造船质量标准》的要求,又能很直观地测量舵系安装后的中心线偏差情况。     

多舵面飞翼布局颤振特性研究

以一种高机动性的多舵面飞翼布局为背景,建立全机的动力学有限元模型,进行固有模态分析;并针对其多舵面翼面,对颤振计算方法进行了相应改进,实现颤振特性分析.主要研究了在多舵面飞翼的颤振计算中,因连接方式不同导致舵面连接刚度的不一致而对振动和颤振特性造成的影响.根据舵面悬挂点与摇臂操纵形式的不同,提出了四种连接方式的局部模型.通过这四种方式在同一飞行状态下的计算与结果分析,总结出了舵面连接方式建模的变化规律,得出的结论对于类似飞机的舵面连接及全机布局设计具有一定的参考价值.     

烧蚀可控性燃气舵的设计与试验

结合工程实际,论述和分析了烧蚀可控性燃气舵的材料、舵面形状、面烧蚀率、舵面在弹体上的周向布局的设计过程和舵面的热强度。通过烧蚀舵性能测力试验,获得燃气射流作用在燃气舵面上的力与力矩,根据上述数值得到了舵面舵效与烧蚀特性。烧蚀可控性燃气舵面的技术研究,为其它战术导弹的设计积累了丰富的经验。     

一种铝合金舵面加工技术的研究

为了提高铝合金材质舵面类零部件整体的数控加工技术水平,针对某型号铝合金舵面零件构型的特点进行分析,通过对该型号舵面零件的加工工艺设计,从工装、刀具、加工方法及数控编程等工艺措施着手,克服了该零件的加工难题,提高了该类零件的加工质量和加工效率.     

基于正切函数非线性反馈的"育鹏"轮自动舵控制算法

自动舵是重要的航海仪器, 对于船舶的安全航行有着重要作用. 为了进一步改善自动舵的性能, 本研究采用一阶闭环增益成形算法(PID)设计了具有鲁棒性的自动舵控制算法, 并用正切函数非线性反馈技术代替线性反馈以提升自动舵的节能效果. 以大连海事大学新交付使用的"育鹏"轮为例, 开展仿真研究. 结果表明模型参数改变25%控制效果良好, 说明设计的自动舵算法具有良好的鲁棒性, 与线性反馈相比, 非线性反馈能节能7.9%. 本文所提算法简单, 物理意义明显, 同时该控制算法也有助于船舶控制器设计的国产化.     

船舶舵系中舵叶两锥孔的加工制造工艺研究

船舶舵系中舵叶两锥孔的加工制造工艺,其包括以下步骤:先将一平板用水平仪校平,在镗床的主轴上以平板平面为基准将主轴校平行,再以平板上的T型槽内壁直线度为基准将主轴校直;定好舵叶放置位置后,将若干等高托架放好,并用该等高托架的定位块在平板上嵌入定位;将镗床主轴伸出,按距离该镗床主轴最近的等高托架内孔校圆,使主轴中心与等高托架孔中心线重合;将镗排连接后放入等高托架内孔,并与镗床主轴连接;主轴带镗排在等高托架内孔内旋转,按舵叶的两锥孔的大端圆线校圆,然后加工舵叶的两锥孔,保证两锥孔有较高的同心度。本方法能够应用于船舶业造船、修船舵叶的加工制造,且能保证舵叶二锥孔同心度在0.10 mm以内。     

电流舵DAC动态误差分析与建模

为设计应用于现代宽带无线通信系统中的具备高动态性能的高速电流舵数据转换器（DAC）接口电路,首先针对“电流舵DAC中由非理想的电流开关转换引入的动态非线性误差导致输出谐波失真”的机理进行了理论分析和公式推导,得到了实际电流舵DAC电路参数及编码方式与DAC输出信号谐波失真幅值之间的量化关系。然后在Matlab中建立了电流舵DAC的行为级模型用于评估非理想开关转换及编码方式对输出信号动态无杂散范围（SFDR）指标的影响。设计了一个12位电流舵DAC电路用于验证该行为级模型的有效性。通过分析模型的仿真结果,得到了具有重要的电路设计指导价值的结论。     

基于Adams的两种空气舵传动系统动特性对比研究

飞行器空气舵传动系统作为飞行器姿态控制系统的重要组成部分,以某飞行器空气舵传动系统两种常见传动方式—平面四杆舵系统和摇臂导杆舵系统为研究对象,基于Adams三维多刚体动力学仿真平台和两种传动系统中各传动环节的实际状态,分别建立了平面四杆舵系统和摇臂导杆舵系统的仿真系统模型,并对两种空气舵传动系统的间隙动特性进行了对比分析研究,所得结论可为飞行器空气舵传动系统的方案选择、设计优化及性能预测提供一定程度的理论支持。     

基于线结构光的四通道舵偏角同步动态测量系统

针对现有舵偏角同步动态测量中存在的局限性,设计一套四通道舵偏角同步动态测量系统.在系统标定中,通过计算光条直线的Plücker矩阵求解光平面方程,完成视觉传感器的局部标定.以2个连接在一起的平面靶标为中介,通过两两校准方式实现多视觉传感器的全局校准.在实际测量中,基准视觉传感器拍摄基准装置,建立基准坐标系,其余4个视觉传感器分别测量对应舵面在基准坐标系下的法向矢量,通过连续测量实现四通道舵偏角的同步动态测量.经试验证明,在测量角度±30°范围内,该系统角度测量RMS误差可达±0.05°.     

数字式舵角复示器的设计与研究

本文提出并设计出了一种新型的数字式舵角复示器，介绍了该复示器的组成、工作原理以及软件、硬件设计。该复示器引入先进的单片机技术，采用数字式处理和数字式显示，具有多种舵角发讯器输入接口、舵令输出接口和串行通讯接口，使用方便、量测精度高、性能好，是现代化船舶理想的舵角复示设备。     

舵类结构件几何量误差视觉检测方法及误差评定

针对现有接触式测量方法装夹定位后只能测量一种或两种参数、检测效率低等问题,提出一种舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测方法。首先,利用计算机视觉系统获取舵轴和舵面区域图像,利用图像预处理技术去除图像畸变和噪声,为了更有效地提取舵类结构件边缘,分别采用Sobel算子、Scharr算子、Laplace算子和Canny算子对图像进行边缘检测以确定轮廓,实验对比发现Scharr算子处理后的舵轴图像边缘更清晰且无间断,Canny算子处理后的摇臂图像边缘比较清晰,因此选用Scharr算子提取舵轴图像边缘、Canny算子提取摇臂图像边缘。结合被测要素特点,采用霍夫直线和霍夫圆检测方法提取舵面边缘线特征、舵轴母线特征、摇臂圆轮廓特征;确定了舵芯对称度、舵轴垂直度、摇臂夹角的基准要素,构建了几何量误差检测目标函数,运用自适应遗传算法计算最优解;结合相机标定的内外参矩阵,得到舵芯对称度、舵轴垂直度、摇臂夹角的测量值。最后,研发了舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测软件,搭建了视觉检测实验平台,实现了几何量误差及装配角度误差快速检测功能。经过多次重复测量实验,对称度检测精度达到0.055 mm,垂直度检...     

不锈钢空气舵真空扩散焊工艺

对不锈钢空气舵的真空扩散焊工艺进行了介绍,给出了工艺流程及焊后加工、检测方法.应用真空扩散焊工艺,能够实现空气舵骨架的焊接,并且焊接残余应力小.真空扩散焊后,将空气舵加工成型,能够得到两侧对称且均匀的高精度舵面.     

一种新型的智能船舶自动舵设计

借鉴生物系统免疫调节机理,将一种模糊免疫PID控制器应用于改造船舶PID型航向自动舵.针对船舶航行过程中存在长时间扰动特点,在对现有的模糊免疫PID控制系统进行研究的基础上,给出适用于船舶航行的控制系统形式,并利用改进粒子群算法对系统控制器进行参数优化.仿真结果表明,通过对普通PID型自动舵进行简单的改造,就能形成具有跟随船舶动态特性变化自动进行适应性调节的新型船舶自动舵,且跟踪速度、航向超调以及抗扰性指标都较传统自动舵有显著提升.     

舵板张开过程的数值仿真与试验研究

采用流固耦合数值计算方法和动网格技术,对一种水下航行体舵板在张开过程中的速度、载荷以及动态响应变化规律开展了研究,对影响舵板张开的尾部高温燃气、水下航行体运动速度等因素进行了分析。在此基础上,根据速度等效原则设计了验证试验方案,试验中获取了舵板张开过程的位移-时间曲线、应力-时间曲线以及舵板张开时间与出水速度的关系。仿真计算结果与试验结果对比表明:该计算结果可为水下航行体的水弹道分析、舵板结构设计和材料选择提供依据。     

880箱系列船舵系镗孔工装设计

舵叶镗孔一般是在机床上加工,对于超过机床加工范围的大型舵叶需要专用镗孔工装在内场完成锥孔加工,文中介绍880TEU集装箱船舵叶镗孔工装中的传动装置选型、回转进给箱的设计技术,其独到之处是解决了在小型工装上完成机械加工锥孔内油槽的难题,此装置经过实船应用,该工装外形结构紧凑,机械化操作性能好,加工精度达到舵叶锥孔的各项设计要求,对大型船舶的舵叶加工具有一定推广作用。     

多场载荷作用下舵面蒙皮响应分析及寿命预估

试验研究表明,导弹舵面在工作环境中承受严酷的气动力载荷、气动热载荷和噪声载荷。多种载荷相互影响使舵面产生剧烈振动,严重影响打击精度,甚至导致蒙皮开裂引起疲劳失效。以某型号导弹C/SiC复合材料舵面蒙皮为研究对象,基于WORKBENCH/VA-ONE程序平台,将自定义函数(UDF)建立的热流固耦有限元控制方程和边界元声场控制方程相结合,推导出改进的耦合边界元/有限元法(BEM/FEM)计算模型。通过此方法数值模拟导弹真实飞行环境,计算出了蒙皮表面危险点位置和不同飞行环境下响应特性。并且采用雨流循环矩阵(RFM)和雨流损伤矩阵(RFD)讨论了应力循环块的分布与应力危险点的损伤程度。最后结合Morrow平均应力模型和Miner累计损伤理论对C/SiC复合材料舵面蒙皮进行寿命预估。结果表明,通过改进的耦合BEM/FEM计算模型,能够较准确地反应导弹在真实飞行环境下舵面蒙皮响应特性和疲劳寿命随环境变化特征,为导弹舵面可靠性设计提供了一种有效的数值计算方法。     

双桨双舵船舶建造技术研究

随着运输船舶日趋大型化、高速化,大型双桨双舵船舶的应用越来越广泛。本文分析了双桨双舵船舶的特点,提出了适合国内建造大型双桨双舵船舶的大型总段划分法及相关建造方案,对双桨双舵船舶尾形设计、艉轴管安装精度控制、双面肋板拉入法和壳舾涂一体化等多个方面进行了研究,从而为我国大型双桨双舵船舶的建造提供一些可行性思路。     

陶瓷基复合材料舵面结构力热耦合试验技术研究

对陶瓷基复合材料舵面结构进行了力热耦合试验,采用模块化石英灯辐射加热系统对复合材料舵面进行加热,采用加载推杆对复合材料舵面施加力载荷.由于加载推杆前端深入加热区域,高温必然降低加载推杆的强度,因此,加载推杆采用水冷装置.试验结果对评价复合材料舵面结构在高温下的承载能力、使用寿命及安全可靠性具有重要意义.