检索结果-内蒙古大学图书馆

中国造船 2024年第4期65卷 77-88页

作者：徐耕读甘进高梓昂吴卫国高性能船舶技术教育部重点实验室(武汉理工大学) 武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心武汉430063

船体梁抵抗总纵弯曲的能力是船体结构安全性与可靠性校核的重要指标。为了提升船体结构总纵弯矩识别的精度,基于形函数的载荷识别提出了改进的总纵弯矩识别方法。通过数值分析与试验方法,以空心薄壁方形梁为研究对象,选取了三阶幂函数... 详细信息

船体梁抵抗总纵弯曲的能力是船体结构安全性与可靠性校核的重要指标。为了提升船体结构总纵弯矩识别的精度,基于形函数的载荷识别提出了改进的总纵弯矩识别方法。通过数值分析与试验方法,以空心薄壁方形梁为研究对象,选取了三阶幂函数、复合三角函数和拉格朗日函数这3种典型基函数构成的形函数评估了改进方法的有效性。结果表明,不论选取何种形函数,所采用的改进方法均能有效提升船体梁总纵弯矩的识别精度。该方法可应用于与船体健康监测相关的实际工程。

关键词：总纵弯矩识别形函数船体梁健康监测影响系数矩阵法

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大型邮轮阳台区域风致气动噪声特性分析

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中国造船 2024年第5期65卷 172-186页

作者：刘子洋马丽甘进朱玥冯喜良吴卫国武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心武汉430063

邮轮阳台区域风致气动噪声会影响乘客居住体验。为评估受风致气动噪声影响的邮轮不同位置阳台房的声环境质量,采用雷诺平均方法和宽频带噪声源模型对整船阳台区域的气动噪声源进行数值模拟。首先根据风洞试验验证计算方法的准确性和网... 详细信息

邮轮阳台区域风致气动噪声会影响乘客居住体验。为评估受风致气动噪声影响的邮轮不同位置阳台房的声环境质量,采用雷诺平均方法和宽频带噪声源模型对整船阳台区域的气动噪声源进行数值模拟。首先根据风洞试验验证计算方法的准确性和网格无关性,随后计算分析了不同风向和风速工况下阳台区域压力、偶极子和四极子声功率级分布。研究表明,由于流场局部扰动,首部低层甲板、阳台隔板和栏杆等位置是噪声重点产生区域,且偶极子声源对总噪声贡献更加显著。研究结果可帮助邮轮设计者识别阳台区域的主要噪声源,为邮轮降噪设计提供依据。

关键词：大型邮轮风致气动噪声阳台区域宽频带噪声源模型声功率级

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基于多传感器鲁棒容积卡尔曼融合的半潜式起重平台立柱快速压载舱液位估计

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船舶力学 2023年第1期27卷 70-80页

作者：肖业方郭蕴华高海波胡义武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063

在半潜式起重平台立柱快速压载舱的液位测量过程中,由于可能存在传感器故障和外界干扰等因素,从而产生观察野值并导致系统输出的可靠性降低。针对此问题,本文提出一种基于多传感器鲁棒容积卡尔曼融合(Multi-Sensor Robust Cubature Kalm... 详细信息

在半潜式起重平台立柱快速压载舱的液位测量过程中,由于可能存在传感器故障和外界干扰等因素,从而产生观察野值并导致系统输出的可靠性降低。针对此问题,本文提出一种基于多传感器鲁棒容积卡尔曼融合(Multi-Sensor Robust Cubature Kalman Fusion,MSRCKF)的液位估计算法。借鉴Huber等价权函数的思想,引入一个自适应因子以抑制观测野值对容积卡尔曼滤波的影响,再通过基于扩展信息滤波的矩阵变换推导出近似等效于集中式融合的MSRCKF算法。仿真结果表明,MSRCKF算法可以在单传感器发生故障的情况下有效地提高液位测量系统估计值的可靠性和稳定性。

关键词：多传感器融合容积卡尔曼滤波鲁棒性液位估计立柱快速压载舱半潜起重平台

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面向精准目标定位的水面目标检测算法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2023年第10期51卷 38-43页

作者：冯辉郭俊东徐海祥武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063

为提升水面目标的检测性能,保障智能船舶的航行安全,基于YOLOv3 (you only look once)提出了一种面向精准目标定位的水面目标检测算法.首先,利用残差密集模块改进了YOLOv3的头部网络,让不同特征间能够进行跨越式的信息交互.其次,将头部... 详细信息

为提升水面目标的检测性能,保障智能船舶的航行安全,基于YOLOv3 (you only look once)提出了一种面向精准目标定位的水面目标检测算法.首先,利用残差密集模块改进了YOLOv3的头部网络,让不同特征间能够进行跨越式的信息交互.其次,将头部网络中的最近邻上采样层替换为了反卷积层,使得网络在训练过程中能够更加自主地学习特征缩放.最后,将普通的学习率衰减策略和余弦退火策略相结合,进一步提升网络的训练效果.利用真实水域下的图像数据对提出的方法进行训练和测试,实验结果表明:提出的方法将水面目标的检测精度提升了4.7%,实现了更加精准的目标定位.

关键词：智能船舶目标检测精准目标定位残差密集模块反卷积

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泡沫铝夹芯板重复击穿响应及冲头形状影响研究

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船舶力学 2023年第3期27卷 406-414页

作者：郭开岭朱凌李应刚王贤贵武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063

在船舶与海洋工程领域,重复冲击是较为常见的载荷工况,船体结构在重复冲击载荷作用下会出现变形和损伤累积,导致结构失效甚至破坏。本文开展了泡沫铝夹芯板重复击穿实验,研究了重复击穿过程中夹芯板的失效破坏以及能量耗散特性;同时分... 详细信息

在船舶与海洋工程领域,重复冲击是较为常见的载荷工况,船体结构在重复冲击载荷作用下会出现变形和损伤累积,导致结构失效甚至破坏。本文开展了泡沫铝夹芯板重复击穿实验,研究了重复击穿过程中夹芯板的失效破坏以及能量耗散特性;同时分析了冲头形状对泡沫铝夹芯板重复击穿动态响应和能量吸收的影响机理。研究表明:上面板出现裂纹之后,夹芯板仍具有较强的剩余承载能力;根据面板、芯层失效破坏特性可以将泡沫夹芯板的击穿过程划分为三个典型阶段,即上面板破裂、芯层压缩和下面板撕裂,三个阶段的动态响应和吸能机理存在较大区别;对于楔形冲头和柱形冲头重复冲击而言,夹芯板的上面板失效主要是剪切破坏,而对于球形冲头则主要是拉伸导致破坏;在球形冲头冲击作用下,泡沫铝夹芯板塑性能耗散最多,其抗击穿次数最大。

关键词：泡沫铝夹芯板重复击穿冲头形状动态响应能量吸收

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岸壁对两船间水动力相互作用的影响

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船舶力学 2023年第4期27卷 517-527页

作者：周利兰余欣怡盛欣磊张能武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063

针对船船间的水动力干扰问题,本文通过求解RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程模拟了航行船经过停泊船时的船船间水动力相互作用,计算中采用Realizable k-ε湍流模型封闭RANS方程,采用重叠网格技术实现船舶运动时的网格更新。... 详细信息

针对船船间的水动力干扰问题,本文通过求解RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程模拟了航行船经过停泊船时的船船间水动力相互作用,计算中采用Realizable k-ε湍流模型封闭RANS方程,采用重叠网格技术实现船舶运动时的网格更新。在对数值计算方法的有效性进行验证后,探讨了岸壁形状、船岸间距等对航行船与停泊船的水动力干扰的影响。研究结果表明:岸壁形状对停泊船受到的力和力矩影响较小,岸壁与停泊船之间的水域体积大小对停泊船所受的力和力矩有一定影响,该体积越小,停泊船受到的纵荡力越大、横荡力与艏摇力矩越小。

关键词：航行船停泊船重叠网格水动力相互作用岸壁

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浮冰反复碰撞下蜂窝金属夹芯板动态响应实验研究

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船舶力学 2024年第7期28卷 1090-1099页

作者：肖雯吴雄李应刚王松朱凌高性能舰船技术教育部重点实验室(武汉理工大学) 武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学三亚科教创新园海南三亚572025

本文采用水平冲击试验装置开展楔形刚性冲头与楔形冰体反复碰撞下蜂窝金属夹芯板动态响应实验,研究蜂窝金属夹芯板结构塑性变形损伤、下面板位移时程曲线和碰撞力时程曲线等动态响应特性,分析冰体反复碰撞和刚体反复碰撞对蜂窝金属夹芯... 详细信息

本文采用水平冲击试验装置开展楔形刚性冲头与楔形冰体反复碰撞下蜂窝金属夹芯板动态响应实验,研究蜂窝金属夹芯板结构塑性变形损伤、下面板位移时程曲线和碰撞力时程曲线等动态响应特性,分析冰体反复碰撞和刚体反复碰撞对蜂窝金属夹芯板动态响应的差异。研究结果表明:随着楔形冰体反复碰撞次数的增加,碰撞力峰值持续增大,碰撞接触时间明显缩短,蜂窝金属夹芯板上下面板的局部凹陷和整体弯曲变形逐渐增大,蜂窝芯层压缩量逐渐增加直至密实化;由于碰撞过程中存在冰体破碎现象,冰体碰撞接触面积增大,与刚性反复碰撞相比,冰体反复碰撞作用下夹芯板上面板中点的最终挠度偏小,但局部损伤面积明显偏大;随着碰撞次数的增加,蜂窝金属夹芯板结构塑性累积变形由一条塑性铰线发展演化为椭圆形塑性区。

关键词：浮冰反复碰撞蜂窝金属夹芯板动态响应实验研究

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浸没式喷水推进船模快速性试验研究与推进性能分析

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船舶力学 2024年第10期28卷 1496-1506页

作者：江佳炳丁江明武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学海南研究院海南三亚572000

本文针对一型浸没式喷水推进船模和一型螺旋桨对标母型船模,开展推进器敞水试验、船体阻力试验与自航试验研究,系统分析两种推进方式对应的推进器本体、“船体-推进器”系统推进性能的差异与变化特性。研究结果表明:(1)浸没式喷水推进... 详细信息

本文针对一型浸没式喷水推进船模和一型螺旋桨对标母型船模,开展推进器敞水试验、船体阻力试验与自航试验研究,系统分析两种推进方式对应的推进器本体、“船体-推进器”系统推进性能的差异与变化特性。研究结果表明:(1)浸没式喷水推进器模型尺度下的敞水效率与螺旋桨相当,最高效率达到0.72,且高效工况区范围更宽;(2)相较螺旋桨推进船,浸没式喷水推进船的艉部附体少、布置简洁,显著减小了附体引起的船体阻力增加;(3)浸没式喷水推进船模在Fr=0.20与Fr=0.26二种典型工况自航条件下的推进效率分别为64.7%和66.1%,分别高出螺旋桨推进对标船模1.2和5.3个百分点,对应于浸没式喷水推进器的主机功率较螺旋桨分别下降9.41%和15.4%,浸没式喷水推进船具有更好的快速性与节能效果。该研究可为高效低噪的高速排水型船舶新型泵类推进器研制及“船体-推进器”一体化优化设计提供有益的技术参考。

关键词：船舶浸没式喷水推进快速性模型试验

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基于L1正则化的船体梁弯矩与部分参数同时识别方法研究

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中国造船 2025年第1期66卷 50-63页

作者：徐耕读何小二甘进吴卫国高性能船舶技术教育部重点实验室(武汉理工大学) 武汉430063 武汉第二船舶设计研究所武汉430205 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心武汉430063

引入L1正则化算法,提出了一种同时识别船体梁弯矩与部分结构参数的方法。以加筋箱型梁为对象,通过数值与试验方法,基于不同的同时识别方案评估了该方法的有效性。结果表明,同时识别方法中弯矩识别模块的识别精度高于弯矩与参数分别求解... 详细信息

引入L1正则化算法,提出了一种同时识别船体梁弯矩与部分结构参数的方法。以加筋箱型梁为对象,通过数值与试验方法,基于不同的同时识别方案评估了该方法的有效性。结果表明,同时识别方法中弯矩识别模块的识别精度高于弯矩与参数分别求解的方法,而这两种方法中参数识别模块的精度相当。在同时识别方法的弯矩识别模块中引入L1正则化算法能有效提升弯矩识别的稳定性。该方法可为船体结构健康监测系统设计建议优化路径。

关键词：弯矩识别参数识别同时识别健康监测 L1正则化

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喷水推进动力定位推力分配方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 66-71页

作者：徐海祥余克宇余文曌魏跃峰武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室湖北武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力学院湖北武汉430063 中国船舶及海洋工程设计院喷水推进技术重点实验室上海200011

针对喷水推进器模型复杂非线性约束下的推力分配问题,提出了一种区域二次规划方法.将喷水推进器纵向推力的瞬时反向特性视为动态可行域的空间不完全对称变化,根据预求解的结果和所设计的区域分配逻辑,得到局部可行的初值和更为准确的求... 详细信息

针对喷水推进器模型复杂非线性约束下的推力分配问题,提出了一种区域二次规划方法.将喷水推进器纵向推力的瞬时反向特性视为动态可行域的空间不完全对称变化,根据预求解的结果和所设计的区域分配逻辑,得到局部可行的初值和更为准确的求解可行域并保持其凸性,结合组合偏置优化求解算法最终可以得到满足船舶作业需求的最优分配结果.以一艘装配喷水推进器的动力定位船舶为研究对象进行了仿真验证,结果表明:该算法能够有效地实现推力分配,并且相较于传统迭代优化分配算法,求解精度和收敛速度都得到了较大的提升.

关键词：动力定位喷水推进器推力分配区域二次规划非线性约束

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