摘要：In this paper,the mechatronic design and maneuverability analysis of a novel robotic shark are *** obtain good maneuverability,a barycenter regulating device is designed to assist the posture adjustment at low *** on the Newton-Euler approach,an analytical dynamic model is established with particular consideration of pectoral fins for threedimensional *** hydrodynamic coefficients are computed using computational fluid dynamics(CFD)*** amplitudes and phases are determined by fitting an optimized fish body *** performance of the robotic shark is estimated by varying the oscillation frequency and offset *** results show that with oscillation frequency increasing,the swimming speed increases *** robotic shark reaches the maximum swimming speed of 1.05 m/s with an oscillation frequency of 1.2 ***,the turning radius decreases nonlinearly as the offset angle *** robotic shark reaches the minimum turning radius of 1.4 times the body length with 0.2 Hz frequency and 12°offset *** the vertical plane,as the pectoral fin angle increases,the diving velocity increases nonlinearly with increase rate slowing down.

摘要：The extending of a cantilever and transverse moving of a drilling floor enable the jack-up to operate in several well positions after the Jack-up has pitched. The cantilever allowable load nephogram is the critical reference which can evaluate the jack-up's drilling ability, design the cantilever structure and instruct a jack-up manager to make the operations safe. The intent of this paper is to explore the interrelationships between the cantilever position, drilling floor and the loads including wind force, the stand set-back weight etc., through analyzing the structure and load characteristics of the x-type cantilever and the simplified mechanics model with the restriction of the maximum moment capacity of the cantilever single side beam. Referring to several typical position designs load values, the cantilever allowable load nephogram is obtained by using the suitable interpolation method. The paper gives a method for cantilever allowable load design, which is proved reliable and effective by the calculation example.

摘要：针对开架式水下机器人在其作业过程中易受到脐带缆、机械手和海流等扰动影响的问题,为减小改扰动对艇体姿态的影响,文中对开架式水下机器人设计了一种基于模型的自适应抗扰控制方法,并分别对脐带缆和机械手引起的扰动进行了建模分析,具体建立了一种以全局运动学控制环和扰动力补偿项为主的自适应抗扰控制.在SY-Ⅱ开架式水下机器人平台上进行了S面控制和自适应抗扰控制的对比实验.结果表明,脐带缆和机械手的扰动力会对水下机器人的姿态产生较大影响,通过对扰动力的实时估算和补偿,在定深定向、轨迹跟踪实验中,基于模型的抗扰控制方法表现出更高的控制精度,在姿态保持实验中,与S面控制方法相比,自适应抗扰控制展现了较好的鲁棒性,系统轨迹更平稳,具有更强的稳定性.

摘要：为优化自升式平台桁架式桩腿结构构型,采用参数化建模技术和SESAM的Geni E软件,对不同构型桩腿的结构强度和总体性能进行评估.选取拖航工况和自存工况进行分析,结合母型资料,拖航工况时选取不同的桩腿节距构型进行强度评估;自存工况时选取不同的弦管间距和桩腿节距构型对平台抗倾覆能力、最大支反力、锁紧力以及桩腿组件UC值进行计算.以满足强度和经济性最优为原则,结合各构型桩腿结构质量,给出最优的桩腿结构构型方案.该方法快速完成了某型自升式平台的桩腿构型选取,结果表明该方法是自升式平台设计初期桩腿结构选型和优化的有效方法.

摘要：以自升式平台桁架式桩腿结构形式优化为目标,进行了桩腿强度对弦管间距敏感性分析,给出了桩腿弦管间距优选值。分析平台所受环境载荷,通过风洞实验获取风暴条件下风载荷数据,通过理论计算得到波浪载荷和海流载荷数据。通过特征值分析得到平台自振周期和一阶偏移值,进而获取计及水动力放大效应的惯性载荷和计及几何非线性效应的惯性矩,分析发现:波流角一定的情况下,计及水动力放大效应的惯性载荷对弦管间距较敏感,随着弦管间距增大基本呈递减趋势;随着弦管间距增大,计及几何非线性效应的惯性矩减小。结合环境载荷计算结果,对不同弦管间距下的桩腿各结构进行了强度校核,对比了各结构强度对弦管间距的敏感性,在此基础上给出了所研究的3种作业水深平台的桩腿弦管间距优选值。

摘要：以浮筒式水上飞机的浮筒为研究对象,以滑行阶段受到的水动阻力较小和产生较小水花溅射现象为最终目标,利用CAD建模软件CATIA实现对浮筒外形的模型建立,运用流体计算软件STAR-CCM+对浮筒在水上飞机水面滑行阶段时的水动力特征进行了数值模拟计算。最后,应用近似模型优化方法,采用NSGA-II算法实现了浮筒横剖面和断阶处的多目标优化设计,并将所得结果与CFD计算结果进行了对比,验证了优化的可行性。

摘要：为解决自主水下机器人(AUV)近底水动力干扰的实时预报问题,基于保角变换法对常规势流边界元法进行改进,将海底复杂的边界形状变换为平坦边界,同时解析得到地形诱导的入射势,在简化的边界条件下采用边界元法求解物体表面扰动势,从而计算物体所受水动力。开展水动力数值计算,并将该方法与常规方法进行对比,验证算法的精度和收敛性,得到海底地形对物面压力分布的影响。结果表明,改进算法能避免对无限边界的截断和离散,显著提高计算效率。该方法可进一步用于分析海底地形或障碍对AUV的水动力干扰规律,为近边壁航行AUV的操纵性能优化和控制策略设计提供参考。

摘要：[目的]针对执行器输出能力受限的水下滑翔机(AUG)垂直面运动控制问题,提出一种基于T-S模糊逻辑的模糊滑模控制器。[方法]该模糊滑模控制器使用模糊切换率代替固定时间控制器中的切换率,用来有效抑制滑模控制器中存在的抖振,其中模糊切换率通过T-S模糊规则拟合固定时间控制器中的切换率得到。基于水下滑翔机执行器能力有限的问题,设计一种饱和辅助系统,以改善执行器饱和带来的影响。最后,通过Lyapunov稳定性分析和数值仿真对系统性能进行验证。[结果]结果显示,在使用模糊滑模控制器和饱和辅助系统的情况下,水下滑翔机系统能够在有限的时间内收敛,模糊滑模控制器和饱和辅助系统是有效的。[结论]研究表明,所提出的模糊滑模控制器在与固定时间控制器控制性能接近,同时模糊滑模控制器的抖振更小。

摘要：散货船舱口角隅的疲劳强度问题历来为人们所关注。文章以1艘174000载重吨散货船作为实船算例,在Patran中建立有限元模型,依据CCS《船体结构疲劳强度指南》(2018)对船舯6号舱室舱口角隅的疲劳强度进行评估。基于BP神经网络和MOPSO算法设计了2种优化圆形舱口角隅的方法,子模型法和全局模型法。最后,对比分析2种方法的结果数据,提出了寿命重量比概念来评估各种角隅,分析了圆形角隅的重量对疲劳寿命的影响趋势,得到1组较优的角隅结构形式,供其他设计者参考。

摘要：套管磨损,特别是井口套管磨损是油田普遍存在的问题。井口套管磨损失效与井口偏心、井口悬挂载荷、套管头结构、钻井工艺参数、套管材质等有关。对S油田井口套管磨损失效事故进行了研究,分析了井口悬挂载荷和套管头结构等对井口套管磨损的影响。通过对井口套管悬挂载荷的计算,得到了能有效减小井口套管总载荷的优化计算公式。采用该公式对S油田进行了固井施工案例计算,结果表明,按照该公式确定井口悬挂载荷有利于防止井口套管失效。采用Ansys有限元分析软件对套管受卡瓦夹持力的影响进行了研究,研究表明,在卡瓦牙板上、下端面位置套管内表面存在应力集中,提出了套管头卡瓦优化设计方案。