摘要：针对船舶设计过程中二维图纸和三维模型之间缺乏有效关联关系的现状,开展二维图纸驱动三维模型的方法研究。开展常用二维原理图绘制软件CAD和SP P&ID的对比分析;针对CAD软件和SP P&ID两种软件输出的不同形式的二维原理图,分别开展二维原理图驱动三维模型的方法研究,分析二维原理图驱动三维建模的流程,研究二维原理图驱动三维建模的机理,解决二维原理图和三维模型之间数据分离的问题,提高船舶设计效率。

摘要：电池储能具有响应速度快、功率密度高、安装地点无要求等特点,是目前十分有前景的储能技术之一。级联变流器用作大容量电池储能变流器时,能够省去工频变压器直接接入中高压电网,即高压直挂式电池储能系统,具备模块化、高电压直挂、单机大容量、多电平输出等优点。然而,目前国内外还缺乏计及电池外特性的高压直挂储能系统的实时仿真模型的研制以及基于实时仿真模型的控保策略研究。首先开发了国内外首个基于CPU和FPGA联合仿真的高压直挂大容量电池储能系统的实时仿真模型。其次以典型的35 kV高压直挂大容量电池储能系统为例,基于OPAL-RT的RT-LAB实时仿真平台,搭建了相应的实时仿真系统,能够支持控制保护系统的闭环接入。最后,多种工况下的测试结果能够验证实时仿真模型和控制保护策略的有效性,为高压直挂大容量电池储能系统的设计和控制优化提供技术支撑。

摘要：针对可伸缩式登船栈桥设计流程,以客户需求为导向,构建了基于质量功能展开法的设计思路和方法。运用实景体验和场景打分的方法,深度挖掘5个维度的客户需求、关键质量特性和关键物料特性,通过AHP等方法进行权重分析,构建可伸缩栈桥分析的一阶质量屋和二阶质量屋,开展关键物料的重要度-成本分析,有效满足了客户需求和规范要求,形成可伸缩栈桥设计开发新模式。

摘要：[目的]基于船体绕流场计算分析,以阻力和伴流不均匀度为优化目标,对21万吨散货船线型进行优化设计。[方法]首先,借助计算流体动力学(CFD)工具对初始线型进行数值评估并计算船体绕流场,得到波形、压力分布、速度分布等流场特征。其次,根据CFD计算结果,构建优化策略,形成改型方案,并对改型方案进行CFD计算,评估阻力和伴流不均匀度优化效果。最后,开展优化后船型快速性模型试验,验证优化效果。[结果]CFD计算结果表明,改型相较于原型,有效功率降低了2.46%,伴流不均匀度降低了8.48%。模型试验结果表明,改型相较于原型,螺旋桨收到功率降低了3.49%。[结论]研究显示,所提出的优化方法可以获得阻力性能优良、伴流场均匀性好的船体线型,具有较强的工程适用性。

摘要：针对服务器硬盘在高噪声环境下性能下降问题,设计了一种试验方法来分析噪声激励下硬盘性能损失的敏感度特性。通过编程模拟不同频率和强度的1/9倍频程带宽的均匀随机噪声,测试硬盘在噪声激励下产生的性能损失。通过机理分析和试验数据分析,建立回归方程,提出敏感度(K)的数学模型。建立了预测硬盘性能损失的数学模型,基于服务器机箱内散热风扇产生的真实噪声信号可计算出硬盘性能损失率。在多种场景的检验中发现预测模型的结果非常接近实际结果,证明此方法是一种非常准确的分析和预测手段,为服务器系统的声学设计提供有效的量化参考。

摘要：智能机舱是近年来提出的概念,目前尚处于初级阶段,其功能,如数据采集、特征提取,以及故障诊断等的准确性尚缺乏规范性的验证手段。以某型内河船舶机舱动力系统为对象,基于NI LabVIEW软件平台和现场可编程门阵列硬件开发智能机舱验证平台,结合监测设备工作过程机理,按信号特征、通道,以及接口一致的原则,模拟输出柴油机、辅助发电机、齿轮箱和轴系等设备各类监测信号。通过开发的控制软件,可实现标准的、故障的和设备性能衰退的3类信号输出,为智能机舱系统数据采集、信号特征提取、监测诊断算法,以及健康状态评估算法的准确性和实时性提供验证平台。

摘要：随着信息技术的发展以及智能船舶规范的完善,智能船舶虽未成熟但也得到迅速发展。而智能化最需要数据、算法和计算能力这三方面内容。船舶主机作为动力来源,其状态监测和故障诊断所需的高采样率信号会带来数据量庞大、传输链路带宽不足等问题。因此,设计一种集数据采集、船舶主机信号数据特征分析、网络通讯等功能一体的主机边缘计算设备,并完成了边缘设备与边缘服务平台之间的数据交互和与物联网平台的测试。实验结果表明,船舶主机边缘计算设备可以准确采集数据并进行数据预处理,并通过TCP协议上发,一定程度上减轻了本地及云端计算设备的计算压力,为后续的健康监测或故障诊断等数据分析流程提供了实时准确的数据来源。

摘要：数控机床的热效应是制约机床加工精度的主要因素,为了进一步提高机床热误差预测的精度,针对热误差表征参数温升和位移的相对量特性,引入差分预测,综合直接预测和差分预测的优点,提出一种基于差分融合长短期记忆神经网络的数控机床热误差预测模型。以某型号卧式外圆磨床为实验对象,按照不同电机频率设计四组实验,连续采集温度和刀具(砂轮)轴向伸长量数据,基于随机森林和特征交叉递归移除方法确定四个温度敏感点,随机选定训练集与测试集进行训练和预测,通过与现有普遍使用的人工神经网络方法对比验证,提出的热误差模型能够在数据趋势性和波动性间取得较好平衡,且预测结果有更高的精度和更好的鲁棒性,印证了引入差分预测的合理性,对于实际数控机床热误差预测补偿具有一定的参考意义。

摘要：为解决复杂船体装配线划线路径优化时精度低和收敛速度慢的问题,进而提高数控划线枪的作业效率,提出了基于空程和方向的船体装配线划线路径的调参免疫优化。首先以装配线的划线顺序和划线方向建立目标函数;然后借鉴凸透镜虚实成像原理设计了新免疫优化算法,基于进化代数和种群浓度自适应调节交叉和变异概率,并引入疫苗操作实现了船体装配线划线路径求解;最后基于马尔科夫链理论证明了免疫优化算法的收敛性。六组高维函数测试结果表明,与遗传算法、免疫遗传算法和自适应改进遗传算法相比,所提算法实现了100%寻优,且最小收敛代数、平均收敛代数、迭代代数标准差分别平均减少了29.63%、28.96%和18.33%。四种船体结构的装配线划线路径优化测试结果表明,相比起其他三种算法,所提算法的路径规划性能最佳,其最小值和平均值分别平均减少了1.38%和2.39%,平均收敛代数和迭代代数标准差分别平均减少了17.19%和13.08%,从而进一步验证了船体装配线划线路径调参免疫优化的有效性和优越性。

摘要：为准确且高效地拟合既有道路路线,开展了基于无人机倾斜摄影的路线拟合设计方法的研究。该方法利用无人机搭载多台传感器,从多个角度获取现有道路的影像数据,并借助ContextCapture软件生成真实的三维实景模型。通过该实景模型,可以批量提取道路边缘线的三维坐标信息,用于路线拟合设计,进而生成现有道路的BIM模型。在以京港澳高速公路广州至深圳段改扩建工程为案例的验证与应用中,利用该方法生成的道路BIM模型与实景三维模型进行对比,结果显示二者贴合度高,验证了方法的准确性和高效性。研究成果为公路改扩建工程提供了一种创新且高效的路线拟合设计方法,并扩展了倾斜摄影技术在高速公路改扩建领域的应用范围。