利用声信号基于HHT方法识别螺旋桨模态参数EI北大核心CSCD

为了对螺旋桨的模态参数进行无接触式测量,首先基于声学边界元方法,建立了螺旋桨在冲击载荷作用下辐射声信号与模态参数之间的数学模型,该模型相比于已公开文献采用的模型,从理论上揭示了采样声信号不必须取自于结构近场。在此基础上,借助希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform, HHT)方法处理非平稳、非线性信号,对采样声信号进行处理来识别结构模态参数。以一螺旋桨缩尺模型为研究对象,分别采用数值模拟和试验手段对该方法的实用性和有效性进行了验证,并评估了环境噪声的影响程度。结果显示该方法能准确识别模态频率和阻尼比,且具有自适应频率分辨率,为工程上精细结构的模态参数识别提供一种新途径。     

环肋导管桨推进性能分析

针对常规螺旋桨或导管螺旋桨旋转时水流漩涡运动引起的船舶推进系统能量损失，本文提出一种环肋状结构的33+Kd5-100导管螺旋桨形式用以回收利用该部分能量。基于计算流体力学理论，对导管螺旋桨内壁后半段构造横剖面为三角形的螺旋状环肋结构采用多分区混合型网格划分方法和移动参考坐标系方法，并对其水动力性能与节能效果进行计算评估。结果表明：环肋导管桨的推力系数和扭矩系数相较于常规导管桨能够获得明显提升；在高进速系数推进时，环肋导管桨在推力系数扭矩系数和效率上均有不同幅度的提高；在低进速系数时其推进性能不如常规导管桨。     

基于神经网络与随机森林相结合的螺旋桨综合性能预报算法

螺旋桨的参数优化是船舶行业一项重要的研究内容，而参数优化的目标是为了提升螺旋桨的综合性能。因此，快速且准确地预报螺旋桨性能对于螺旋桨设计极为重要。文章提出了一种基于神经网络与随机森林相结合的螺旋桨综合性能预报算法，并通过实验验证了该算法在POPP数据集上具有很好的准确率，以及该方法的参数选择、特征提取和性能预测的有效性。     

基于螺旋桨负载的电推进系统线性/非线性自抗扰混合控制方法研究EI北大核心CSCD

电推进系统采用永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)直接驱动螺旋桨为飞机提供所需的动力,由于运行工况的复杂性和强耦合性,其对动态响应和扰动抑制能力提出更高的要求。为了提高系统性能,提出一种线性/非线性自抗扰混合控制方法。在线性扩张状态观测器(linear expanding state observer,LESO)和非线性扩张状态观测器(nonlinear expanding state observer,NESO)参数整定的基础上,设计带权重系数的混合控制策略。该方法有效整合LESO和NESO的优点,通过带桨测试结果验证所提方法的可行性,为工程实践奠定理论基础。     

导管螺旋桨结构参数对永磁电机推进器效率的影响

电机推进器的效率直接影响自主/遥控水下机器人(ARV)的续航能力，不仅和电机自身效率有关，还和导管、螺旋桨结构参数有关。针对万米ARV所用推进器，基于坐标变换进行导管螺旋桨三维建模。搭建导管螺旋桨计算流体力学(CFD)仿真模型，分析其水动力性能。通过永磁推进电机本体与控制系统联合仿真，计算电机损耗和效率。分析在导管螺旋桨产生的总推力一定的条件下，其盘面比、纵倾角及导管攻角与推进器整体效率之间的关系。仿真结果对导管螺旋桨的设计和优化具有一定的指导意义。     

变压器潜游机器人螺旋桨空化及抑制方法研究

针对大型电力变压器使用机器人代替人工检修过程中出现的潜游机器人螺旋桨推进器造成变压器油中空化问题，分析了变压器油中螺旋桨推进过程中产生气泡的影响因素，关于螺旋桨转速、油粘度、温度等条件对油中空化现象的影响开展了仿真研究。通过对变压器油的降压实验，测得了运行年限不同的大型电力变压器绝缘油不同温度下的起泡气压，根据螺旋桨推进器空化判据建立了模型，提出了基于变压器油饱和蒸汽压指标的变压器潜游机器人推进器设计和控制建议。