基于新型纯积分法的定子磁链在线辨识算法

针对气隙转矩法计算异步电机转矩时对定子磁链辨识精度的要求,提出了一种基于新型纯积分法的定子磁链在线辨识算法,采用了精度较高的复化辛普森积分模型。相比传统的梯形积分法,基于新型纯积方法的定子磁链在线辨识算法的磁链辨识精度显著提高;相比新型的基于低通滤波器的定子磁链观测器,该算法模型更简单,操作更便捷。通过MATLAB/Simulink搭建系统仿真平台进行验证,结果表明基于新型纯积分算法消除了传统积分法的主要缺陷,解决了积分饱和问题以及初值问题。基于新型纯积分算法的估计磁链与理论参考磁链基本吻合,表明其可靠性较高。     

辽东湾区域性漂移海冰的SPH数值模拟

在海冰动力过程的数值模拟中引入SPH法，采用Hibler的粘塑性海冰本构方程，并考虑海冰的热力过程，对辽东湾海域区性漂移海水进行了96h数值模拟，计算结果与海冰的实际演化过程吻合，分析表明，海冰内力对冰速、冰厚和密集度的分布有较大影响，在区域性在海冰数值模拟中应予以考虑。     

软刚臂系泊系统的保辛多体动力特性分析

软刚臂单点系泊系统(SYMS)是浮式生产储卸油装置(FPSO)的主要系泊方式之一。作为一个典型的多刚体系统,SYMS通过多个铰结构联合作用释放FPSO的旋转自由度,实现了FPSO的动态定位。本文建立了SYMS的多体动力学模型,针对微分-代数方程组求解过程中的积分困难问题,基于祖冲之类方法的思想构建了保辛数值积分方法,所提出的求解格式具有简单且自动满足哈密顿体系的保辛特性,对非线性系统具有较高的求解精度;选取了2组不同海况下的FPSO六自由度实测数据,计算了SYMS的动力响应及其系泊回复力。计算结果表明,相较于传统静力学设计方法,本文所开展的保辛动力学计算可获得动力特性明显的结构受力状态。对于系泊腿、YOKE等结构位移和受力行为的整体力学分析,可更加全面地评价SYMS的整体工作行为。     

导管架平台甲板荷载长期监测

本文根据导管架平台的结构特点,采用光纤光栅应变监测技术,实现了导管架平台甲板荷载变化的长期监测。该技术不仅可以监测平台使用过程中的荷载变化,还可以应用于平台建造过程中的结构质量称重与重心测量。     

基于模态空间的海洋平台冰致振动的 H∞ 控制

通过在海洋平台顶部安装主动调谐质量阻尼器（AMD）,研究了平台在冰荷载作用下的主导模态H∞控制．首先采用H∞方法与模态空间的平衡降阶法进行控制设计,然后基于虚拟激励法得到了系统冰致振动的解答,并应用此解答进行了广泛的参数研究,确定了平台减振效果最佳时的H∞控制器最优参数．通过该应用特例,以评价H∞控制器的有效性．结果表明如果H∞控制器的参数选择合适,则可以显著减小平台的冰致振动响应．     

深水柔性管道铺设过程的动态仿真

针对深水柔性管道铺设的一般过程,将铺设过程离散成若干典型工况,并通过非线性时域有限元法实现铺设过程的动态仿真分析。阐述仿真所涉及的基本方程、模型与基本单元、载荷工况与动态响应统计的具体处理技术。以水深1 000 m柔性管道的铺设为例,着重展示动态仿真技术在铺设设计中的应用。分析实例表明：通过非线性时域动态分析技术对深水柔性管道的铺设过程进行仿真是可行的,可以有效地为铺设设计提供指导。     

中水浮拱浮力舱的结构强度分析

针对浅水动态柔性管/缆系统的附件——中水浮拱的浮力舱,介绍其结构特点和功能等,并给出其基本参数;用ANSYS分析浮力舱结构强度,得到壁厚变化对浮力舱的强度和质量影响的一般规律;研究浮力舱在破舱后对中水浮拱整体功能的影响;总结内部隔板与外舱体连接处的倒角半径和浮力舱应力变化曲线,给出最佳倒角半径范围.研究结果可以提高中水浮拱的安全可靠性和设计水平.     

尺寸效应对海冰压缩强度的影响

海冰压缩强度是海冰的主要力学特性,为了研究海冰压缩强度实验中试件尺寸对压缩强度的影响,本文于冬季在黄海庄河附近海域采冰样,在低温实验室内控制低温实验环境条件,保持试件高宽比恒定以及保持高度恒定的两种变量条件下,沿垂直冰面和平行冰面两个方向对海冰单轴压缩强度进行了试验研究。采用Weibull-Бопотин理论对试验结果进行统计分析,探讨了尺寸效应对冰试件压缩强度的影响。试验和理论计算结果表明:在相同高宽比及相同高度时,均存在试件压缩强度随体积增大而减小的现象,其中垂直加载条件下,试件的尺寸效应表现为更显著的线性关系,水平加载条件下尺寸效应不明显。     

深水S型铺设托管架参数分析

为讨论托管架几何参数对深水管道S型铺设的影响,本文利用有限元方法,考虑了托管架结构刚度影响,分析了铺设过程中管道与托管架的接触、管道大变形等非线性问题,讨论了托管架长度、曲率半径及托辊间距和高度等参数对S-lay的影响.计算结果表明,有限元法可有效解决深水铺设的强非线性问题;托管架几何形状是提高整体铺设能力的主要参数,托辊布局影响管道局部安全,托辊高度对管道上弯段的影响更显著.     

弯曲过渡破坏条件下锥体结构的冰荷载分析

现场观测显示，作用在锥形抗冰结构上的冰破坏力变化与冰弯曲破坏的模式过渡相联系，最大冰力在过渡条件下出现。为了确定这一冰破坏力，本文采用半圆环域的薄板模型求得弹性力学解，在小挠度条件下得到了分别与两种弯曲破坏模式相对应的冰力表达式，它们都是冰断裂长度平方的函数。由此确定了过渡破坏条件下的冰荷载。得到过渡的临界条件为锥面的水线半径与冰的环向裂纹的半径之比等于0.467。过渡冰力(无量纲化)的竖向分量为一常数6.28。分析得到的冰力的竖向和水平两个分量通过两组模型试验进行比较得到了验证。研究表明，如果冰的破坏模式落入过渡区，通常在静冰力分析中采用的以楔梁型破坏为基础的冰力模型可能低估冰力的幅值。