舰船系统的设备的抗冲击性能动力学仿真

该文对舰船系统和设备的抗冲击性能的重要性进行了论述。首次对舰船系统的设备和抗冲击性能动力学仿真方法进行了分析,对其公式进行了推导,论证了模态的正规化方法与它的无关性。本文所分析的方法适用于舰船所有系统的设备,适用于论证和设计阶段及试验验收时对系统和设置进行抗冲击性能评估和预测。     

ANSYS环境中的舰船机舱区结构冲击动力学仿真

针对舰船机区域结构抗冲击这一复杂问题,应用有限元法进行分析计算仍然存在诸多困难。本文提出了一种基于ANSYS环境的动力学仿真计算的思路和方法,一方面解决了舰船有限元模型的有效简化问题,另一方面成功地消除了局部模态。从对某型舰机舱区域结构及设备的冲击仿真结果来看,该方法较为可靠。     

人物介绍：汪玉

汪玉副理事长，1964年1月出生，湖北枝江人。1984年毕业于上海交通大学。现任海军装备研究院舰船论证所所长，海军舰船抗冲击试验中心主任，研究员，海军专业技术少将，博导，十届、十一届全国人大代表。     

舰载武器系统局部故障分析方法与研究

针对舰载电子与武器装备结构复杂、设备数量庞大、分布舱室多、检测点分散不集中等问题,在充分调研论证基础上,以系统局部故障分析研究为切入点,提出适用于舰船武器装备特点的局部故障的分析方法;对系统的局部故障我们采用故障树的方法进行界定,并通过核心路径跟踪技术来确定检测点;采用核心路径在线故障检测方法,有效地节省测试资源,提高测试效率。     

基于H∞次优滤波的速度+角速度传递对准研究

针对舰船机动性能差,以及舰船高频振颤等不确定性干扰因素影响惯导系统传递对准滤波效果的问题,提出了基于H∞次优滤波的"速度+角速度"匹配传递对准方法.首先分析了影响传递对准性能的关键要素,确定了适用于弱机动特性的舰船用惯导系统传递对准方案.在此基础上,设计"速度+角速度"匹配传递对准的H∞次优滤波器,解决不确定性外部干扰的影响.给出了设计方法和滤波器解算流程.比对仿真结果表明:对于不确定性有色噪声干扰,H∞次优滤波具有很强的鲁棒性,能够完成对失准角的估计,更加符合舰船实际应用条件.     

圆柱壳在水下爆炸载荷作用下的动力仿真分析

圆柱壳是船舶、潜艇和海洋工程结构物的重要组成部分,研究其在水下爆炸载荷作用下的响应对提高结构物的使用周期有着重要的作用.利用LS-DYNA动力有限元程序对张效慈等人做的深水爆炸水动压力场对潜体结构的动态响应试验进行数值模拟.分析了不同材料圆柱壳和不同参数复合材料圆柱壳在水下爆炸载荷作用下的抗冲击性.计算结果表明,复合材料比钢、铜、铝合金金属材料的抗冲击性好,弹性模量小的复合材料的抗冲击性好.方法可以简单快速的计算圆柱壳的抗冲击性,为舰船的设计提供参考.     

某型舰船逆变器测试性设计与分析方法研究

测试性作为装备通用质量特性之一,在舰船装备研制中逐渐受到重视,随着舰船综合电力技术的发展与应用,电力电子设备的作用越来越关键,针对当前舰船电力电子设备未考虑测试性设计的问题,研究了某型舰船逆变器的测试性设计与分析方法。首先分析了舰船逆变器的结构和工作特点,并结合维修保障要求对其进行层次划分;然后对舰船逆变器进行了故障模式、影响及危害性分析,并基于多信号流图模型,利用TEAMS软件建立了测试性模型;最后将测试性定量指标分配至可更换单元,为后续舰船逆变器的诊断设计等工作打下基础,并给同类型设备测试性技术的研究提供一些参考。     

基于输出误差模型优化的甲板运动预报算法研究

本文提出了一种适用于多种复杂海况的大型舰船甲板运动预报方法,目的在于提高算法对不同海域复杂海况的适用性,以及对甲板运动模型的辨识精度与预报精度。该方法通过将量测数据的时间滞后处理引入输出误差模型来描述甲板运动的动力学模型,引入定阶准则确定了模型最优阶数数对。在此基础上应用了辅助模型递推最小二乘算法进行系统参数辨识并估计输出误差模型中的状态变量。实验结果表明,本文所提出的预报方法在系统参数辨识阶段可以将递推最小二乘算法的辨识精度提高5.13%,并且在预报阶段可以有效地将甲板运动的幅值与相位预测精度提高3.17%。该方法在复杂海况下具备良好的预测性能,适用于大型舰船甲板运动预报。     

基于VI技术的舰船消磁设备集成测试系统

本文针对舰船消磁设备的测试需求，设计了基于虚拟仪器技术的集成测试系统。本文从硬件、软件两个方面介绍了该系统的设计方案与实现方法。该系统采用了USB通用串行总线，具有示波器、信号发生器和通用测量功能，利用故障树和专家系统实现了对设备各组件的功能测试和故障分析，并可根据反馈控制理论对消磁设备做出性能分析。在生产检修过程中的应用表明，该测试系统提高了测试精度和测试效率。     

推进装置面向对象实时仿真研究

为设计、论证和优化舰船推进装置，采用面向对象技术和实时仿真软件对其进行仿真计算，动态、实时地模拟舰船推进装置的工作过程。利用该仿真系统，对某型舰船推进装置进行实时仿真，计算出该推进装置的动态性能参数，与实际符合较好。因此对舰船推进装置进行仿真计算，可以为设计、论证和优化提供重要的依据。     

综合船桥信息系统设计研究

针对船舶自动航行系统现有技术的不足之处,设计了符合船舶自动航行技术发展方向的综合船桥信息处理系统。制作了以ARM芯片为核心的通信网关,实现了信息系统的一体化网络连接;研究了分布式数据库技术,并且运用Oracle数据库的Ad-vanced Replication功能实现信息系统的双机热备;采用信息融合技术可解决系统的信息过载问题,并提高信息精度和可靠性,给出了基于联邦滤波器的导航信息融合模型。相关的测试与实验证明该系统具备实用价值。     

基于小波分析的煤矿机电设备故障检测关键技术应用研究

针对煤矿关键设备中常见多发机械故障,深入研究煤矿设备机械故障振动特征识别技术及其应用。介绍了智能诊断技术中专家系统、模糊控制、神经网络控制等的特点,通过理论与技术分析,提出小波分析实现煤矿设备不同损伤类故障微弱特征识别,以及煤矿设备在线监测与故障智能诊断应用。     

基于MR的船用减振抗冲隔离器试验研究

提出了一种新型的船用减振抗冲隔离器系统。此隔离器由钢丝绳弹簧和磁流变(MR)阻尼器并联组成,应用MR阻尼器的高阻尼和阻尼可控性使该隔离器的力学性质可控,进而实现协调解决船舶设备的低频减振和高频抗冲击问题。在对隔离器抗冲减振性能的研究中,分别采用了数值试验和模型试验方法,并进行了对比分析。研究结果表明:隔离器系统对振动和冲击响应有较好的控制作用,尤其体现在抑制系统共振和控制系统的低频振动上。     

箱形梁结构船体水下非接触爆炸冲击环境分析

为研究箱形梁结构船体在水下非接触爆炸作用下的冲击环境,在船体中部范围内主要受力部位设置箱形梁,并与考虑箱形梁产生的质量变化而建立的等重船模进行对比,来描述箱形梁结构对冲击环境的影响.基于Abaqus中的声固耦合算法求解2种形式船体的冲击响应,以冲击谱为工具描述船体结构的冲击环境,并给出舱内甲板层的冲击环境分布.分析归纳箱形梁的作用机理,为相关舰船设备的舾装与船体优化设计提供参考.     

直线伺服系统非线性自适应鲁棒控制器的优化设计

对永磁直线电动机伺服系统提出了非线性自适应鲁棒控制器的优化设计方法.在系统非线性数学模型的基础上,建立了误差系统的动态模型.将跟踪和干扰抑制归结为非线性自适应鲁棒控制器的设计问题,通过构造存储函数得到自适应鲁棒控制器的定理,以及电阻和电感的辨识算法.证明了定理给出的控制器能满足干扰抑制和系统渐近稳定,并用遗传算法对控制器的参数进行优化.仿真结果验证了该方法是有效的.     

基于嵌入式技术的水声传感网和#br# VHF通信网络的互联网关设计

针对水上船舶用户对水下网络监测存在长延时和高费用问题,结合水声传感网特点和水上船舶常用VHF通信设备,采用嵌入式技术,提出一种面向水上船舶用户的水声传感网和水上VHF通信网的无线网关设计方案,对网关的软硬件系统进行设计。仿真结果表明,嵌入式网关实现了水声传感网和VHF通信网的互联互通,具有较高的理论与实际应用价值。     

电击防控技术在医疗设备中的应用

医疗设备可以为临床工作提供大量诊断信息和治疗手段，而医疗设备的漏电也会使病人电击灼伤以至危及生命。临床诊疗活动中如何安全使用医疗设备也是预防医疗事故的重要方面。本文着重介绍了电击的种类、对人体的危害及防控技术。     

智能仪表控制系统的雷击与防护

由于智能仪表控制系统中应用集成电路、微电模块这些器件中普遍存在绝缘强度低、耐电涌能力差等致命弱点,在雷暴气候下,常遭受雷击,为了确保工业生产智能仪表控制系统的正常运行,本文就智能仪表控制系统的雷击与防护进行论述。     

基于OpenGL的船舶电力系统三维可视化监控平台开发

船舶电力系统的监控对船舶的安全运行至关重要。为了更直观更真实的展示船舶电力系统的运行状态,设计开发了一种基于OpenGL的三维可视化监控平台。通过调用OpenGLAPI构造三维空间环境;根据船舶电力系统各种设备及其保护装置的物理特性建立三维模型,给定监控状态和仿真参数,实现了对设备模块的动态管理和对设备部件进行组态,构造了一个虚拟的船舶电力系统。通过采集设备状态数据,实现了对系统的组网监控和继电保护算法的实时仿真,配合各种颜色和动画展现出系统的状态,运行结果表明该系统具有直观、真实、交互感等特点,能够对设备的各种状态进行监控且具有保护功能。复杂的船舶电力系统结构和运行状态通过三维可视化的方式形象地表现出来,有助于操作人员更好地理解掌握系统运行过程,提高对船舶电力系统的操控能力。     

Robust adaptive path following of underactuated ships

Robust path following is an issue of vital practical importance to the ship industry. In this paper, a nonlinear robust adaptive control strategy is developed to force an underactuated surface ship to follow a predefined path at a desired speed, despite the presence of environmental disturbances induced by wave, wind and ocean-current. The proposed controller is scalable and is designed using Lyapunov's direct method and the popular backstepping and parameter projection techniques. Along the way of proving closed-loop stability, we obtain a new stability result for nonlinear cascade systems with non-vanishing uncertainties. Interestingly, it is shown in this paper that our developed control strategy is easily extendible to situations of practical importance such as parking and point-to-point navigation. Numerical simulations using the real data of a monohull ship are provided to illustrate the effectiveness of the proposed methodology for path following of underactuated ships.