摘要：为解决传统挖沟机设计存在的尺寸过大、难于整体运输、必须拆卸分段运输和重量过大、操作过程中出现意外、易对管道造成伤害两大问题,提出了一种新型挖沟机的总体设计方案。由于没有专门的挖沟机结构设计规范,本文基于CCS潜水器规范和有限元技术,对该挖沟机的结构安全性进行了评估,并提出了结构设计加强方案。该新型挖沟机在渤海湾锦州251工程完成了海试,并于垦利海上石油管道挖沟工程完成了30 km的管道铺设。实践证明,提出的新型海底喷冲式挖沟机总体设计是成功的,对此类挖沟机的广泛应用和发展具有重要工程意义。

摘要：基于Visual Basic和Access的系统框架,运用知识工程的基本原理,实现了集装箱船舯剖面的结构设计、优化及三维建模.设计中新船的布置通过对母型船布置形式的拓扑调整获得.在2条母型船结构参数的基础上,运用插值方法结合规范公式获取新船的构件参数,并对其关键结构采用遗传算法进行参数优化设计,其收敛性良好.通过与直接规范设计结果的对比表明,该方法兼顾规范和设计经验的要求,设计结果更为合理.此外,通过Python程序实现了船体舯剖面在Tribon软件中的自动三维建模,大大提高设计结果的人机交互性.

摘要：针对参数激励下深海立管的水平动力响应及参量不稳定性进行研究。随着海洋油气资源勘探开采往深海进发,立管结构与以往相比起到更为关键的作用,并面临着众多的挑战。特别是当立管系统参数处于不稳定区域时,立管结构易发生参量共振,导致立管破坏,造成环境污染及经济损失。深海立管结构动力特性较为复杂,首先建立了深海立管的结构动力学方程,然后采用富洛开理论分析了立管含阻尼与不含非线性阻尼的参量稳定性,计算了立管结构四个典型工况下的水平动力响应。系统方程的求解考虑了模态之间的耦合作用,探讨了参数激励频率与平台振动幅度之间的关系,最后,着重分析了阻尼变化对系统参量稳定区域的影响,研究表明系统阻尼能够有效缩减参量不稳定性的区域,并对深海立管结构设计提出有益的建议。

摘要：在船舶能效设计指数(EEDI)成为国际公约,造船界大力发展绿色船舶技术的背景下,提出了在船体两侧用螺旋弹簧连接振荡水翼,借助船体和水翼在波浪中的摇荡运动回收波浪能产生推力的节能设想.基于势流理论建立了顶浪情况下振荡水翼与船体的频域耦合水动力模型,以一艘集装箱船为例,对水翼-船体系统进行了理论分析和设计探讨,预报了振荡水翼所能产生的推力并分析了水翼对船舶耐波性的影响;利用模型研究了水翼位置、弹簧刚度、浸没深度等参数对波能回收效果的影响.结果表明:水翼位置对船舶的耐波性有较大影响;弹簧刚度则与水翼产生的推力密切相关;而水翼浸没深度的影响十分有限.本研究可为此类绿色船舶设计提供依据和参考.

摘要：[目的]为了实现对转桨(CRP)推进的高速水下航行体自航因子的数值预报,[方法]建立实尺度航行体阻力、自航及对转桨敞水的RANS模拟方法,进行阻力和敞水计算精度验证,分别采用准定常和非定常方法进行自航模拟,并对自航因子进行分析和比较。[结果]模型尺度的计算与试验比较表明,航行体阻力计算误差小于3%,对转桨推力、扭矩计算误差分别小于2%和4%;实尺度阻力计算结果与基于模型试验的预报结果相差约3%;实尺度自航计算得到的自航因子值均在合理范围;自航因子的准定常与非定常计算结果之差小于2%,说明准定常方法适合于工程应用。[结论]研究方法可为对转桨设计提供较准确的输入数据,可为提高设计精度、缩短设计周期提供技术支撑。

摘要：以某下沉式道路为研究对象,运用有限元法分析了路面热平衡过程中道路结构的应力分布情况,以探讨道路结构可能发生破损的原因和位置,结构抗浮底板层的弹性模量和厚度,以及结构抗浮底板层中铺装钢筋配筋率及其铺装位置对其应力的影响.结果表明,在下沉式道路结构中,极有可能在连续配筋混凝土层的底部最先产生张开型(Ⅰ型)裂缝,且结构抗浮底板层的厚度和铺装钢筋层位对Ⅰ型裂缝的影响较大.

摘要：以悬停式AUV"MM-01"为试验平台,设计一种基于行为的控制体系结构。将AUV的行为划分为漫游、巡航和避障三个基本行为,并将模糊控制引入避障行为中,通过基于优先级的仲裁方式实现三种行为的有序协调,完成预定任务。同时,针对AUV的悬停需求,提出了增加内环速度反馈实现AUV稳定悬停的控制方法,定义一种新的高层自治控制系统与底层运动控制系统的接口。最后,通过建立整个系统的Simulink仿真模型,验证了该控制策略的有效性。

摘要：以海洋平台为对象,开展时域低阶建模与主动控制的研究.首先采用观测器/Kalman滤波器的系统辨识方法,根据系统的输入和输出时间历程数据计算出系统的Markov参数,然后采用特征系统实现方法建立起一个阶数较低的系统状态空间模型,随后基于该低阶模型采用线性二次型高斯算法进行控制律的设计,最后将该控制律引入到系统的有限元模型中进行反馈闭环控制,验证控制律的有效性.数值仿真结果显示,所给方法是有效和可行的.

摘要：对柔性悬臂板主动控制中作动器的优化位置进行研究,其中作动器采用压电形式,优化算法采用粒子群方法,指标函数采用基于能量的可控Gramian优化配置准则。仿真和实验结果显示,粒子群优化算法能够有效地对作动器的优化位置进行计算,尤其适用于多个作动器的位置优化问题,基于作动器最优位置的控制设计能够取得良好的控制效果。

摘要：本文依照双向进化结构拓扑优化方法(BESO)的基本思路,采用一种双区域技术,设计了一种双向进化拓扑优化方法,将设计区域划分为两个区域:用于显示结构拓扑构型的前台区域以及用于搜索单元可能生长方向的后台区域。根据结构有限元计算确定单元所在区域,并根据不同的区域,增加或删除结构单元,从而获得最优的拓扑构型。文章最后通过数值算例验证了该方法的可行性。