检索结果-内蒙古大学图书馆

江苏科技大学学报(自然科学版) 2025年第1期39卷 8-16页

作者：冀珂郅长红尤云祥上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院三亚572000

内孤立波广泛存在于实际海洋中,由于其诱导的水平流速大,对海洋结构物水动力性能的影响不可忽视.近年来,针对内孤立波对浮式海洋结构物作用的载荷理论逐步完善,但对于内孤立波与潜体的作用特性有待进一步研究.文中将Morison公式和Froude... 详细信息

内孤立波广泛存在于实际海洋中,由于其诱导的水平流速大,对海洋结构物水动力性能的影响不可忽视.近年来,针对内孤立波对浮式海洋结构物作用的载荷理论逐步完善,但对于内孤立波与潜体的作用特性有待进一步研究.文中将Morison公式和Froude-Krylov公式相结合,建立了内孤立波作用下水下潜体载荷的一种简化理论模型.基于流体体积(volume of fluid,VOF)方法,结合3类内孤立波理论模型,设计速度入口函数,开展内孤立波与水下潜体相互作用数值模拟研究,结合文献中的模型实验结果,对数值模拟方法的可靠性进行了验证.通过系列CFD模拟,结合水下潜体内孤立波载荷简化理论模型,获得了内孤立波作用下潜体模型拖曳力及惯性力系数的拟合公式.该简化理论模型对研究内孤立波作用下水下潜体的载荷特性具有一定的参考价值.

关键词：内孤立波潜体 Morison公式惯性力拖曳力 Froude-Krylov力

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海空跨域航行器动力学建模与入水轨迹优化

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舰船科学技术 2025年第08期47卷 92-99页

作者：董力阳魏照宇姚宝恒连琏上海交通大学海洋学院上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海交通大学海洋工程国家重点实验室

结合无人飞行器（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）和无人潜水器（Unmanned Underwater Vehicle,UUV）的特点，提出一种新型折叠翼海空跨域航行器（Unmanned Aerial-Underwater Vehicle,UAUV）。在常规潜水器动力学模型的基础上，推导UAUV入水过程中的时变水动力参数，得到完整的UAUV动力学模型。将UAUV的自由入水运动视为初值问题，以避免复杂的控制策略的切换，并对此问题进行优化求解，得到不同任务下最优初始俯仰角与攻角之间的关系。仿真结果表明，所建立的UAUV动力学模型合理，可以反映其入水运动的特征。

关键词：海空跨域航行器数值模拟动力学建模入水分析轨迹优化

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层流圆管潜射流生成蘑菇形涡结构特性数值研究

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物理学报 2013年第11期62卷 318-327页

作者：陈云祥陈科尤云祥胡天群上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

基于不可压Navier-Stokes方程,采用计算流体力学方法,数值模拟与分析了层流圆管潜射流在密度均匀黏性流体中的演化机理及其表现特征,定量研究了蘑菇形涡结构无量纲射流长度L*、螺旋形涡环半径R*及其包络外形长度d*等几何特征参数随无量... 详细信息

基于不可压Navier-Stokes方程,采用计算流体力学方法,数值模拟与分析了层流圆管潜射流在密度均匀黏性流体中的演化机理及其表现特征,定量研究了蘑菇形涡结构无量纲射流长度L*、螺旋形涡环半径R*及其包络外形长度d*等几何特征参数随无量纲时间t*的变化规律.数值结果表明,蘑菇形涡结构的形成与演化过程可分为三个不同的阶段:启动阶段、发展阶段和衰退阶段.在启动阶段,L*和d*随t*线性变化,而R则近似为一个常数;在发展阶段,蘑菇形涡结构的演化具有自相似性,L*,R*和d*与t*1/2均为同一正比关系,而且雷诺数和无量纲射流时间不影响该正比关系;在衰退阶段,L*和R*正比于t*1/5,而d则近似为一个常数.此外,还对蘑菇形涡结构二次回流点、动量源作用中心及其几何中心的速度变化规律、垂向涡量分布特征和涡量-流函数关系进行了分析.

关键词：圆管潜射流蘑菇形涡结构演化机理

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准周期加隔板有限长圆柱壳声散射

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物理学报 2013年第2期62卷 356-365页

作者：潘安范军卓琳凯上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

研究准周期加隔板有限长圆柱壳在水中的声散射特性,隔板位置存在小的随机偏差.首先给出理论推导,通过计算周期加隔板情况验证理论公式的正确性.然后以角度-频率谱形式给出准周期加隔板圆柱壳声散射计算结果.计算表明隔板的准周期性导致B... 详细信息

研究准周期加隔板有限长圆柱壳在水中的声散射特性,隔板位置存在小的随机偏差.首先给出理论推导,通过计算周期加隔板情况验证理论公式的正确性.然后以角度-频率谱形式给出准周期加隔板圆柱壳声散射计算结果.计算表明隔板的准周期性导致Bloch-Floquet弯曲波和散射声场背景出现扩散和增强现象,而近乎平行于横轴的由隔板共振引起的亮条纹被散射声场背景所掩盖.最后讨论了随机因子、隔板个数以及隔板间距对Bragg散射的影响.计算表明随机因子越大Bragg散射条纹的频率范围越宽扩散越明显,隔板个数越多Bragg散射条纹的频率范围越窄能量越集中,隔板间距变大时Bragg散射条纹增多而且越高阶次的Bragg散射条纹扩散越严重.根据Bragg散射的几何特征导出的近似估算公式可以较准确预报Bragg散射在频谱图上的位置,也可以大致预报隔板准周期排列时Bragg散射的扩散现象.

关键词：准周期加隔板 Bragg散射扩散 Bloch-Floquet波扩散

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新型深海水下开孔机的研发与试验

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中国造船 2019年第2期60卷 88-98页

作者：庄广胶夏项锋张春文葛彤上海交通大学海洋工程国家重点实验室

水下开孔机是开展海上沉船油液回收作业的重要装备.研制了具有自主知识产权的新型深海开孔机,从总体设计原理、船板表面吸附预定位、船板自攻螺钉安装固定、船板开孔、开孔后封堵及开孔后抽油等6个方面介绍该机的工作原理,还介绍了水下... 详细信息

水下开孔机是开展海上沉船油液回收作业的重要装备.研制了具有自主知识产权的新型深海开孔机,从总体设计原理、船板表面吸附预定位、船板自攻螺钉安装固定、船板开孔、开孔后封堵及开孔后抽油等6个方面介绍该机的工作原理,还介绍了水下无人遥控潜水器搭载水下开孔机的工作方法.重点介绍主钻机液压驱动技术.并提供了陆上功能试验、水池试验以及海上试验数据.试验结果表明这项新型深海开孔机的研制是成功的,它对今后同类开孔机的广泛应用和发展具有重要的工程意义.

关键词：深海开孔机总体设计研发试验无人遥控

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水下滑翔机的三维运动线性控制研究（英文）

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船舶力学 2019年第6期23卷 674-683页

作者：曹军军曹俊亮胡永利姚宝恒连琏上海交通大学海洋工程国家重点实验室

文章对滑翔机的三维动力学模型进行简化和线性化,通过分析线性化的三维模型,设计了一种线性二次型调节器(LQR)使滑翔机在运动过程中能够抵抗由于外界引起的扰动。滑翔机动力学模型是一个多输入多输出系统,同时由于欠驱动的特点,使得其... 详细信息

文章对滑翔机的三维动力学模型进行简化和线性化,通过分析线性化的三维模型,设计了一种线性二次型调节器(LQR)使滑翔机在运动过程中能够抵抗由于外界引起的扰动。滑翔机动力学模型是一个多输入多输出系统,同时由于欠驱动的特点,使得其在滑翔运动中很容易受到外界环境的影响。文中设计了线性反馈控制器来改善滑翔机的控制性能。LQR控制器和比例积分微分控制器(PID)的仿真对比结果显示了LQR控制器具有较快的响应速率,能够使滑翔机在扰动下较快地恢复至稳定滑翔状态,能较好地控制滑翔机的运动。

关键词：非线性系统线性化仿真水下滑翔机

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有限深两层流体中内孤立波造波实验及其理论模型

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物理学报 2013年第8期62卷 346-359页

作者：黄文昊尤云祥王旭胡天群上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

将置于大尺度密度分层水槽上下层流体中的两块垂直板反方向平推,以基于Miyata-Choi-Camassa(MCC)理论解的内孤立波诱导上下层流体中的层平均水平速度作为其运动速度,发展了一种振幅可控的双推板内孤立波实验室造波方法.在此基础上,针对... 详细信息

将置于大尺度密度分层水槽上下层流体中的两块垂直板反方向平推,以基于Miyata-Choi-Camassa(MCC)理论解的内孤立波诱导上下层流体中的层平均水平速度作为其运动速度,发展了一种振幅可控的双推板内孤立波实验室造波方法.在此基础上,针对有限深两层流体中定态内孤立波Korteweg-deVries(KdV),扩展KdV(eKdV),MCC和修改的KdV(mKdV)理论的适用性条件等问题,开展了系列实验研究.结果表明,对以水深为基准定义的非线性参数ε和色散参数μ,存在一个临界色散参数μ0,当μ<μ0时,KdV理论适用于ε≤μ的情况,eKdV理论适用于μ<ε^(1/2)μ的情况,而MCC理论适用于ε>μ^(1/2)的情况,而且当μ≥μ0时MCC理论也是适用的.结果进一步表明,当上下层流体深度比并不接近其临界值时,mKdV理论主要适用于内孤立波振幅接近其理论极限振幅的情况,但这时MCC理论同样适用.本项研究定量地表征了四类内孤立波理论的适用性条件,为采用何种理论来表征实际海洋中的内孤立波特征提供了理论依据.

关键词：两层流体内孤立波双板造波临界色散参数

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电磁力控制湍流边界层分离圆柱绕流场特性数值分析

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物理学报 2014年第4期63卷 206-220页

作者：尹纪富尤云祥李巍胡天群上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

在亚临界区高雷诺数Re=1.4×105下,采用脱体涡模拟结合湍流分离的方法对弱电解质中电磁力作用下湍流边界层分离圆柱绕流场及其升(阻)力特性进行了数值模拟和分析.结果表明,电磁力可以提高圆柱体湍流边界层内的流体动能,延缓圆柱体... 详细信息

在亚临界区高雷诺数Re=1.4×105下,采用脱体涡模拟结合湍流分离的方法对弱电解质中电磁力作用下湍流边界层分离圆柱绕流场及其升(阻)力特性进行了数值模拟和分析.结果表明,电磁力可以提高圆柱体湍流边界层内的流体动能,延缓圆柱体湍流边界层的流动分离,减弱圆柱体湍流绕流场中在流向和展向上大尺度漩涡的强度,减小圆柱体阻力时均值及其升力脉动幅值.当电磁力作用参数大于某个临界值后,湍流边界层流动分离消失,在圆柱体尾部产生射流现象,从而电磁力对圆柱体产生净推力作用,出现负阻力现象,而且升力脉动幅值接近于零,出现圆柱体升力消失现象.

关键词：圆柱绕流湍流分离电磁力流动控制

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均匀流中近壁面垂直流向振荡圆柱水动力特性研究

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物理学报 2013年第6期62卷 321-330页

作者：陈蓥付世晓许玉旺周青范迪夏上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

对均匀来流下靠近壁面处在垂直流向做强迫振荡运动的光滑圆柱的水动力特性进行了试验研究.试验在拖曳水池中进行,雷诺数为2×105,通过采集顺流向和垂直流向的力,得到了阻力系数、升力系数、相位角等与间隙比、振荡频率和振幅之间的... 详细信息

对均匀来流下靠近壁面处在垂直流向做强迫振荡运动的光滑圆柱的水动力特性进行了试验研究.试验在拖曳水池中进行,雷诺数为2×105,通过采集顺流向和垂直流向的力,得到了阻力系数、升力系数、相位角等与间隙比、振荡频率和振幅之间的关系.通过研究得到如下结论:1)振荡圆柱的平均阻力系数在近壁面处随间隙比的减小而骤降;2)振荡圆柱泄涡受到完全抑制的临界间隙比要小于静止圆柱;3)近壁面的存在对振荡圆柱的能量传递有着重要的影响,自由边界圆柱强迫振荡所得到的水动力系数不能用来预报海底管道的涡激振动;4)对于振荡圆柱,附加质量系数只有在一定的频率范围内才是定值,且在低频率区域其绝对值随间隙比减小而增大;5)圆柱在进行强迫振荡时,其平均阻力系数、振荡阻力系数和振荡升力系数均随无因次振幅的增加而增大.

关键词：海底管道强迫振荡水动力特性涡激振动

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基于改进多新息扩展卡尔曼滤波的电池SOC估计

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浙江大学学报（工学版） 2021年第10期55卷 1978-1985,2001页

作者：雷克兵陈自强上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

为了提高SOC估计精度,提出基于遗忘因子改进多新息扩展卡尔曼滤波(FMIEKF)方法.建立锂离子电池的双极化等效电路模型,开展开路电压测试.通过递归最小二乘法,实现电池模型参数在线辨识.提出FMIEKF进行SOC估计,该方法在融合多新息辨识理... 详细信息

为了提高SOC估计精度,提出基于遗忘因子改进多新息扩展卡尔曼滤波(FMIEKF)方法.建立锂离子电池的双极化等效电路模型,开展开路电压测试.通过递归最小二乘法,实现电池模型参数在线辨识.提出FMIEKF进行SOC估计,该方法在融合多新息辨识理论和卡尔曼滤波基础上,引入遗忘因子削弱历史数据修正权重,解决数据过饱和问题.通过实验和硬件在环进行验证.结果表明,FMIEKF具有较高的准确性和收敛性,最大估计误差为0.948%,平均误差为0.214%,在不同SOC初值下20 s内收敛,可以适用于实际的电池管理系统中.

关键词：锂离子电池多新息辨识卡尔曼滤波 SOC估计硬件在环

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