三体滑行艇阻力试验研究

为了验证三体滑行艇超高速航行能力,研究其阻力特征和船型特点,通过船模试验测量了不同排水量、重心位置下的阻力、纵倾角和升沉,研究了压浪条对阻力与航态的影响.试验结果表明:三体滑行艇2个辅助片体的存在加大了高速航行时气动升力的影响,改善了其水动力性能,具有优异的纵向稳定性和极小的兴波与喷溅,在Fr(v) ＞8条件下仍能稳定...     

周期变推力控制滑行艇海豚运动的仿真分析

针对滑行艇高速运行下出现的海豚运动,研究了周期变推力对滑行艇纵向运动的控制.通过仿真,对不同艇体参数下发生海豚运动的风险进行了评估.开环仿真验证了周期变推力控制海豚运动原理,并得到了周期变推力影响滑行艇纵向运动的规律.通过检测滑行艇纵摇角信息,反馈给周期变推力形成闭环控制,使周期变推力施加的时机更精确,进而优化了减纵摇的效果.利用柴油机变转速控制仿真,验证了变推力控制海豚运动的应用性.仿真结果验证了所提方法的有效性,周期变推力控制能够有效抑制海豚运动,同时不损失滑行艇运行速度,保证了滑行艇运行的安全性和高效性.     

滑行艇规则波中迎浪运动响应的时域解

针对滑行艇耐波性预报必须考虑水动升力影响导致常规方法不适用的问题,采用基于线性长波假设的方法,考虑了瞬时波面对各水动力系数及波浪载荷的影响,给出了棱柱型滑行艇在规则波中迎浪运动响应的时域解.同时,在计算瞬时水动力系数和波浪载荷时也考虑了升力效应.通过简化处理,将其应用于常规滑行艇的运动预报,并通过模型试验结果进行验证,计算值和试验值吻合较好,有较高的实际应用前景.     

NURBS方法的深V型三体船稳性

为了掌握深V型三体船稳性特征,采用NURBS方法对其稳性进行了研究.利用NURBS技术建立了一深V型三体船模型并进行了相应的网格划分,给出了从传统二维型线图表示向三维立体表示的转化过程,并编制程序对其稳性进行计算和分析.研究表明,深V型三体船的稳性较同吨位圆舭型三体船的稳性更为优异,片体布局和片体吃水的不同对三体船稳性...     

带气絮体在气浮分离区运动的数值模拟

目的 研究水处理构筑物内的流动以及絮体在池内的运动,为气浮的优化设计提供参考依据.方法 以等圆直径作为带气絮体的特征粒径,通过图像法来计算带气絮体的密度,得出带气絮体直径-密度的函数关系.以上述得到的结果作为Fluent中DPM(Discrect Phase Model)模型的粒子粒径-密度设定的依据,对两相流进行计算.结果 在模型分离区中对不同位置的带气絮体运动速度进行观测,其速度一般在10～20 mm/s.以图像法得到分离区中带气絮体的直径-密度函数关系来表示絮体颗粒物理特性,当进水量Q为20 m3/h,回流比R为9%,投加15 mg/L三氯化铁时,带气絮体粒径-有效密度的数学表达式为ρ0-ρ=0.000 2D-1.684 5.结论 以图像法得到分离区中带气絮体的直径-密度函数关系来表示絮体颗粒物理特性,结合Fluent的DPM(离散相)模型来模拟带气絮体在气浮分离区的运动是可行的.     

水下航行体超空泡外形控制的数值研究

为研究非稳态条件下的航行体空泡形态随空化器阻力的变化规律,采用FLUENT6.2的动网格技术,对传统变阻力空化器的非定常空泡流进行了模拟,比较了不同中心锥角的变阻力空化器的阻力系数和空泡外形,其中阻力系数的计算结果与试验数据吻合较好;研究了传统控制方案下的空泡外形响应速度,结果显示空泡尺寸的变化要滞后于阻力系数;最后提...     

纵流壳程换热器数值模拟的应用研究

提出采用数值模拟的方法研究纵流壳程换热器,以克服实验研究方式的不足．利用相似理论,确定换热器的数值模拟模型,分析了各结构参数变化对其传热和流动性能的影响,结果表明：单排管间布杆、减小折流栅间距、增大管束长径比均有利于传热,但同时也增大了流动阻力;并利用最小二乘法,进一步回归出纵流壳程换热器层流下的传热和流动阻力的准数关联式．显示出采用数值模拟方式对换热器进行研究和开发的显著优点     

废旧轮胎片体-风化料混合物压实特性的试验研究

为了推进废旧轮胎在土木工程中的应用,选择废旧轮胎片体(tire derived aggregates, TDA)与分布广且价格低的风化料混合形成混合料,并用TDA在混合料中以0~60%的掺量,通过大尺寸击实设备开展重型击实试验,研究废旧轮胎片体-风化料混合物的压实特性。试验结果表明,混合料的击实曲线与纯风化料的击实曲线有明显差异,增加废旧轮胎片体的掺量能够有效减小混合料的最大干密度,能减小混合料的最优含水率,废旧轮胎片体-风化料混合物是一种性能优良的轻质填料。根据室内试验结果,TDA掺量为20%时,混合料的最大干密度和最优含水率分别为1.865 g/cm³和6.25%;TDA掺量为40%时,混合料的最大干密度和最优含水率分别为1.600 g/cm³和4.90%,给出了不同掺量混合料击实指标建议值供设计参考。     

双向增强体复合地基工作性状的时效性研究

为了揭示双向增强体复合地基的工作性状随时间的变化规律,采用数值模拟方法对其四种典型情况下的工作性状的时效性开展研究(1. 桩端穿透软土层,瞬时加载;2. 桩端穿透软土层,分步加载;3. 桩端未穿透软土层,瞬时加载;4. 桩端未穿透软土层,分步加载).探讨四种情况下软土地基中超静孔隙水压力的分布规律和消散特性,分析了填土的最大水平位移、沉降和差异沉降及桩体中性点位置的变化特性,以及筋材拉力、桩体轴力和桩体荷载分担比随时间的变化规律.研究结果表明,加载方案和桩体的受力型式对双向增强体复合地基工作性状的时效性有显著的影响.瞬时加载方案产生的最大超静孔隙水压力远大于分步加载方案的结果;相同的加载方案下,桩端穿透软土层时,软基中的最大超静孔隙水压力远小于未穿透软土层情况.分步加载方案的固结时间小于瞬时加载方案的固结时间,桩端穿透软土层时的固结时间远小于未穿透软土层时的固结时间.     

Crosswind stability of high-speed trains in special cuts

Analysis of the aerodynamic performance of high-speed trains in special cuts would provide references for the critical overturning velocity and complement the operation safety management under strong winds.This work was conducted to investigate the flow structure around trains under different cut depths,slope angles using computational fluid dynamics(CFD).The high-speed train was considered with bogies and inter-carriage gaps.And the accuracy of the numerical method was validated by combining with the experimental data of wind tunnel tests.Then,the variations of aerodynamic forces and surface pressure distribution of the train were mainly analyzed.The results show that the surroundings of cuts along the railway line have a great effect on the crosswind stability of trains.With the slope angle and depth of the cut increasing,the coefficients of aerodynamic forces tend to reduce.An angle of 75°is chosen as the optimum one for the follow-up research.Under different depth conditions,the reasonable cut depth for high-speed trains to run safely is 3 m lower than that of the conventional cut whose slope ratio is 1:1.5.Furthermore,the windward slope angle is more important than the leeward one for the train aerodynamic performance.Due to the shield of appropriate cuts,the train body is in a minor positive pressure environment.Thus,designing a suitable cut can contribute to improving the operation safety of high-speed trains.     

高速无人驾驶车辆轨迹跟踪和稳定性控制

针对高速无人驾驶车辆运动控制过程中轨迹跟踪精度和稳定性难以同时保障的问题,提出综合前馈-反馈及自抗扰控制(ADRC)补偿相结合的横向控制算法. 通过车速和道路曲率信息计算前馈稳态前轮转向角,将质心侧偏角引入航向偏差,以车辆航向角偏差和侧向偏差作为参考量进行反馈控制,通过前馈-反馈控制提升瞬态轨迹跟踪性能. 设计自抗扰控制器,通过扩张状态观测器对未建模动态和内外界干扰进行估计,通过将后轮侧偏角控制在参考值附近来补偿前轮转角,提升无人驾驶车辆的转向稳定性和控制器的鲁棒性. 不同工况下的仿真结果表明,利用该方法可以保证高速无人驾驶车辆稳定地跟踪期望路径行驶,轨迹跟踪偏差较小,对车辆参数变化和外界干扰具有较强的鲁棒性.     

赫六高速殷家特大桥工程地质特征及稳定性评价

殷家特大桥为赫六高速控制性工程之一。其工程地质条件和边坡稳定性对其施工及后期使用意义重大,高边坡的局部失稳、垮塌会造成重大经济损失,引发安全事故。故前期工程场地建设适宜性和边坡的稳定性分析显得尤为重要。在野外工程地质调绘的基础上,采用物探、钻探、钻孔波速测试及原位和室内试验多手段勘察方法,查明桥址区工程地质条件,在此基础上对工程场地建设适宜性进行评价。然后利用赤平极射投影法定性分析得到边坡最不利的岩土结构面,进一步通过理正和Flac3D软件对大桥两侧边坡的稳定性做出了定量评价,得到其稳定性程度。本次评价可作为本工程初步设计依据并给相应地理环境工程建设可靠性参考。     

Three-time rapid transfer alignment method of SINS/GPS navigation system of high-speed marine missile

The transfer alignment of SINS/GPS navigation system of a high-speed marine missile was investiga, ted. With the help of the big acceleration of a high-speed missile, the transfer alignment was changed into a three-time alignment. The azimuth alignment was coarsely finished in 10s in the first time alignment, the hori- zontal alignment was accurately and rapidly finished in the second time alignment, and the azimuth alignment was accurately finished in the third time alignment. Because the second time alignment and the third time alignment were finished by GPS after the missile was launched, the horizontal alignment and the second azimuth alignment got rid of the influence of the warship body flexibility deforming. The precision and rapidity of the horizontal alignment were prominently increased due to the vertical launch of the marine missile with the big acceleration. Simulation verifies the effectiveness of the proposed alignment method.     

分叉分析在水下高速运动体稳定控制中的应用

为保证水下高速运动体在水中能稳定地高速运动,使用分叉法分析运动体的运动稳定性和稳定运动的区域.对运动体受力和超空泡特性进行分析,利用Matlab/R2007a sirnulink仿真平台,建立了水下高速运动体纵向运动动力学模型的模块化仿真模型.采用分又分析法确定系统分叉点、模型稳定运动的区域和运动稳定性,并使用数值仿真验证.仿真结果证明,建立的水下高速运动体的纵向运动仿真模型符合运动体的实际运动规律,在分叉点处模型的运动特性产生突变,在指定区域内模型能够稳定运动.     

未知环境下机器人实时模糊路径规划方法

针对三自由度工业机器人,提出了一种未知环境下的机器人模糊路径实时规划方法．算法由几个各自独立控制的关节模糊单元组成．每个单元综合了附近障碍物排斥作用和关节目标的吸引作用,控制关节到达目标角度．仿真结果证实了算法的有效性．     

抛填饱和粉质黏土夹淤泥质土围堰稳定性分析

江西信江双港航运枢纽采用导流明渠开挖的饱和粉质黏土夹淤泥质土进行围堰填筑,施工过程中,水下围堰由明渠浚挖土直接采用挖泥船进行水上抛填,饱和粉质黏土受浚挖和抛填双重扰动,强度低且堰体内分布极不均匀,不仅围堰难于成型,且运行期内易发生堰坡失稳。为了评估这类围堰堰坡的稳定性、探究水位涨落条件下抛填饱和粉质黏土围堰边坡的变形破坏模式,采用有限元软件PLAXIS对信江双港航运枢纽上下游围堰开展不同水位及不同水位升降速率条件下的稳定性计算分析;针对抛填形成的围堰土体强度变化范围大、受环境影响明显的特性,开展堰坡稳定性的敏感性分析,同时,基于安全系数接近于1.0时的坡体最大侧向变形随时间的变化曲线,提出堰体稳定自动监控的预警和报警值。结果表明：采用坡度为1：4~1：5的平缓围堰边坡,通过设置反压平台,围堰在正常水位涨落条件下处于稳定状态;抛填土的强度降低会诱发滑动体从背水面坡脚贯通到堰顶;由于抛填饱和粉质黏土围堰的强度低和不均质性,为确保围堰稳定,须进行侧向变形、渗压及降雨量监测实时监控预警;抛填饱和粉质黏土围堰侧向变形报警值和预警值宜取1.5~2.0、1.1~1.5 mm/d。     

Interactive navigation system in smart phone with vibration feedback

The traffic congestion has become an urgent problem to be solved, which appears in the domestic and foreign large and medium-sized cities. Intelligent transportation is one of the important applications of ubiquitous computing. And it''s an important way to ease the traffic congestion of the city. Intelligent navigation system is an important embodiment of intelligent transportation. So far, there have been many kinds of traditional vehicle navigation systems. But when they are in use, drivers will pay extra attention to get the path information through the visual and auditory cues.It''s dangerous for drivers when they drive. At the same time, with the development of science and technology, mobile navigation system has been widely used. The mobile navigation system is a comprehensive system which relates to the field of mobile communication and GPS. The objective of this paper is to develop a smart phone and interaction navigation system based on the feedback of vibration and micro programmed control unit (MCU) control system. When drivers are in the driving process, the new navigation system can avoid the same sense of multiple tasks, which makes each sensory focus on only one independent task. Through the analysis, the system is demonstrated to improve the driving safety.     

机载天文导航系统中振动对导航精度的影响

针对平台式机载天文自主导航系统载体振动对导航系统定位精度的影响问题,理论分析了载体对导航平台影响的振动形式,给出振动角位移是主要影响量的结论。研究了天文导航系统的单星定位导航建模思路,根据振动角位移的特点给出了角位移补偿中近似坐标转换矩阵。设计了振动实验,建立了定位模型,给出了载体振动主要以角位移的形式将误差传递给导航系统平台。试验结果表明:振动角位移带来的误差为天文导航定位的主要影响因素,X、Y轴200″的轴向振动角位移带给天文导航系统的定位误差近似为600 m。