摘要：针对球面阵模态域波束形成器对传声器失配误差敏感的问题，研究了时域实现结构球面阵的最差性能优化稳健宽带波束形成器设计。揭示了波束响应误差上界的保守性是影响现有最差性能优化方法性能的主要原因，进而提出了一种波束响应误差上界更为紧凑的优化设计方法。理论分析表明，与现有最差性能优化方法相比，所提出方法的代价函数更小、且可行解的范围也更大。针对最差性能优化设计方法存在的波束指向上阵列响应随频率变化波动偏大而引起信号失真的问题，还给出了一种减小波束图在指向方向上受信号频率影响的约束方法。仿真分析结果表明：在相同传声器失配误差条件下，所提出的设计方法要优于现有方法，得到的波束图具有更低的旁瓣级。

摘要：时域格林函数及其导数的准确计算对时域耐波性分析至关重要。本文基于Dawson积分和泰勒展开,提出了一种新的有效计算时域格林函数及其导数的方法。使用这种新方法计算了作用于一个进行大幅运动的潜没圆球上的垂荡力和一个以定速前进的潜没圆球的纵荡力,计算解和吴国雄给出的解析结果符合良好,说明本方法是准确的和有实用价值的。

摘要：提出了一种适合于光码多分址(OCDMA)频域/时域(λ-t)的二维线性组合码(LCC)新的构造方法,设计了编/解码方案,分析了系统性能。研究表明:影响LCC性能的参数主要有其子码字数和码字中相同子码字的个数。随着LCC的子码数的增加,OCDMA系统的用户容量显著提高;通过改变LCC的设计参数,系统的误码率(BER)得到改进,当LCC的子码字数确定时,BER随系统中LCC码字中相同子码字的个数的最大值的增加而劣化;当LCC码字中相同子码字的个数的最大值一定时,BER随LCC的子码字数的增加而得到改进。

摘要：建立了适用于带减摇水舱的船舶运动性能的时域分析方法。在该方法中,船舶运动的求解采用三维时域势流理论,而减摇水舱的模拟则基于粘流理论。船舶6自由度运动速度作为减摇水舱的运动激励输入,另一方面,减摇水舱诱导的力/力矩作为外力/力矩输入船舶运动方程,将两者耦合同步求解。对一条带减摇水舱的海洋工程辅助船的运动性能进行了计算分析,并和水池模型试验进行了比较,两者吻合较好。建议的方法为船舶减摇水舱设计的评估以及优化提供了一种切实可行的分析手段。

摘要：研究了钢悬链立管(SCR)时域非线性动力分析用于疲劳寿命预估。随着海洋工业不断往深海进发,过去10年内钢悬链立管成为众多油田开发的优选方案。然而,对于钢悬链立管设计而言疲劳是个关键难题。钢悬链立管的非线性动力特性显著,与频域方法相比,时域分析能够模拟非线性水动力载荷以及结构的非线性特性。数值模拟了海洋环境载荷作用下SCR的非线性结构动力响应,利用S-N曲线对立管进行整体疲劳寿命预估。对影响SCR疲劳寿命的各参数进行敏感度分析,输入的敏感度分析参数包括拖曳力系数、浮力因子、海床土体硬度等,研究表明疲劳寿命的预估结果与这些参数相关,所给出的结论便于设计人员更好理解钢悬链立管动力特性,选择合适的参数用于立管疲劳设计。

摘要：提出了基于凸优化的时域宽带旁瓣控制自适应波束形成方法。首先将基阵波束响应表达成一组FIR滤波器系数的线性函数,然后采用如下的优化准则来设计FIR滤波器组:在保证波束形成器对期望方向信号无失真输出且波束旁瓣低于设定值的条件下,使波束输出功率最小化。同时通过对滤波器系数的范数进行约束来保证波束形成器的稳健性。该波束形成器设计问题被表述成二阶锥规划的凸优化问题来求解。仿真结果验证了所提出方法的有效性。

摘要：为解决海洋工程中系泊系统在风、浪、流联合作用下系泊力的计算问题 ,在时域内建立了一种计算防风水鼓系泊系统系泊力的方法。在分析波浪荷载时 ,使用了设计波法和非线性 Stokes五阶波 ,并由经验公式求出了船舶的风、流作用力。由准静态方法计算了初始条件后 ,在忽略了锚链和水鼓动态效应对船舶运动的影响的条件下 ,求解了系泊力和船舶的运动时历。再由二维集中质量法建立了锚链和水鼓的数学模型 ,用 Houbolt方法求解了锚链和水鼓的运动方程 ,并对系泊力进行了修正。模拟计算结果与经验公式计算结果吻合较好 ,且模拟计算的时域特征表现突出 。

摘要：以地形模型风场测试为手段,测试了山区峡谷桥址的平均风水平分布特性。在风洞试验所得颤振导数的基础上,采用阶跃函数对桥梁断面自激力进行模拟,并对模拟准确性进行了分析与校核,继而推出时域颤振动力有限元分析过程中桥梁断面自激力的递推表达式。在此基础上,最后考虑峡谷桥梁桥面处平均风速的水平分布,对大跨度悬索桥颤振稳定性进行了数值分析。分析结果表明:考虑峡谷平均风速沿加劲梁展向不均匀分布后对桥梁颤振临界风速值有明显的影响,较大幅度地提高了临界风速值。相比之下,按目前我国公路桥梁抗风设计规范取水平向均匀分布风速进行山区峡谷桥梁进行颤振稳定性验算会得到偏于保守的结果。

摘要：为研究外流场非线性对船体与液舱晃荡耦合运动性能的影响,本文基于势流理论提出一种计算波浪中船体与液舱晃荡耦合的时域混杂法。该方法对外流场的入射波力和静恢复力计算考虑了波浪环境下瞬时湿表面的非线性影响;对于内部流动的液舱晃荡采用时域边界元法,将该舱液面引起的力矩进行修正,实现对规则波不同工况下耦合运动时历的求解。本文以S175为例,对规则波中迎浪与横浪情况下有无航速的载液船舶运动响应进行模拟,并与实验数据对比验证。研究表明:本方法考虑外流场非线性后,能对不同工况下的船体液舱晃荡能给出较好的模拟结果,并且相较线性方法有一定的改善,为工程应用提供快速高效的技术手段。

摘要：为了进一步提高现有互连电路模型降阶方法的精度和效率,提出一种基于时域梯形法差分的互连线模型降阶方法.首先将互连电路的时域方程用梯形法差分离散后获得一种关于状态变量的递推关系,形成了一个非齐次Krylov子空间;然后利用非齐次Arnoldi算法求得非齐次Krylov子空间的正交基,再通过正交基对原始系统进行投影得到降阶系统.该算法可以保证时域差分后降阶系统和原始系统的状态变量在离散时间点的匹配,保证时域降阶精度,同时也保证了降阶过程的数值稳定性及降阶系统的无源性.与现有的时域模型降阶方法相比,文中算法可降低计算复杂度;与频域降阶方法相比,由于避免了时频域转换误差,其在时域具有更高的精度.