基于AR-EMD方法的扩展非平稳船舶运动极短期预报AR模型（英文） 被引量：18

1

作者 黄礼敏 段文洋 +2 位作者 韩阳 余冬华 Aladdin ELHANDAD 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期1033-1049,共17页

准确的极短期预报技术能够提高对船舶摇荡运动敏感的海洋特种作业安全性和效率。自回归(auto-regressive,AR)预报模型由于其自适应性强、计算效率高而被广泛应用于船舶运动的极短期预报研究。但该模型基于平稳随机假设,因而在非平稳船... 准确的极短期预报技术能够提高对船舶摇荡运动敏感的海洋特种作业安全性和效率。自回归(auto-regressive,AR)预报模型由于其自适应性强、计算效率高而被广泛应用于船舶运动的极短期预报研究。但该模型基于平稳随机假设,因而在非平稳船舶运动的极短期预报中存在困难。针对非平稳船舶运动极短期预报,文章提出一种基于AR-EMD方法的扩展AR模型,称为EMD-AR预报模型。其中,AR-EMD方法是指在经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的过程中,采用AR预报的方法处理端点效应问题。EMD-AR预报模型将非平稳信号分解成若干平稳的固有模态函数分量及余项,然后对各个分量分别用AR模型预报,得到最终的预报结果,以此克服非平稳性对AR预报模型的影响。研究基于船舶试验数据将EMD-AR模型与线性AR模型、非线性支持向量机回归(support vector regression,SVR)预报模型进行对比分析,结果表明,AR-EMD方法能够有效处理船舶运动非平稳性对AR预报模型的影响,提高该模型的预报精度,且EMD-AR模型预报性能较线性AR模型和非线性SVR模型更优。 展开更多

关键词 非平稳船舶运动 极短期预报 AR模型 经验模态分解 EMD—AR模型

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船舶风载荷和流载荷数值模拟计算方法研究 被引量：12

2

作者 倪歆韵 陈江峰 +2 位作者 倪阳 邱耿耀 陈鲁愚 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2013年第4期408-413,共6页

船舶在航行或定位过程中不仅会受到波浪力的作用,还会承受其他环境载荷的影响,包括风载荷和流载荷的影响,因此准确模拟船舶运动等方面时,不可忽略风载荷和流载荷的作用。该文对环境载荷的评估是基于求解数值方程的方法展开研究,方程采... 船舶在航行或定位过程中不仅会受到波浪力的作用,还会承受其他环境载荷的影响,包括风载荷和流载荷的影响,因此准确模拟船舶运动等方面时,不可忽略风载荷和流载荷的作用。该文对环境载荷的评估是基于求解数值方程的方法展开研究,方程采用目前应用较广的雷诺平均方程,结合S k-湍流模型封闭方程。数值计算方法对风载荷和流载荷的模拟效果分别采用某铺缆船和某钻井船这两种特殊作业船型进行了结果验证,计算给出的水平面内力/力矩系数与试验结果的比对吻合较好,这表明该方法能较好地模拟船体所承受的风载荷和流载荷,验证了数值计算方法的可靠性。 展开更多

关键词 船舶 风载荷 流载荷 数值方法

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平面运动机构试验的数值模拟 被引量：7

3

作者 程捷 张志国 +2 位作者 蒋奉兼 王先洲 冯大奎 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2013年第4期460-464,共5页

获取水动力导数是预报船舶操纵性的关键,平面运动机构试验是主要的测量方法。该文通过商业软件FLUENT提供的动网格功能对DTMB5415模型的平面运动机构试验进行了数值模拟,忽略了自由面兴波,计算得到的侧向力及转首力矩的变化与实验结果... 获取水动力导数是预报船舶操纵性的关键,平面运动机构试验是主要的测量方法。该文通过商业软件FLUENT提供的动网格功能对DTMB5415模型的平面运动机构试验进行了数值模拟,忽略了自由面兴波,计算得到的侧向力及转首力矩的变化与实验结果吻合良好,为使用CFD预报船舶操纵性提供了相关经验。 展开更多

关键词 船舶操纵性 平面运动机构 数值模拟 动网格

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船舶码头系泊的耦合动力响应分析 被引量：6

4

作者 嵇春艳 郭建廷 +2 位作者 崔杰 郭宇婵 袁培银 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第10期46-51,共6页

以码头系泊船舶为研究对象,利用水动力软件AQWA,分析不同浪向角对其运动响应幅值算子和一阶波激力的影响,并在时域耦合分析的过程中,对系泊系统进行优化,从船舶运动响应和系泊缆张力2个方面,对沿型深方向优化和尾横缆优化的结果进行分... 以码头系泊船舶为研究对象,利用水动力软件AQWA,分析不同浪向角对其运动响应幅值算子和一阶波激力的影响,并在时域耦合分析的过程中,对系泊系统进行优化,从船舶运动响应和系泊缆张力2个方面,对沿型深方向优化和尾横缆优化的结果进行分析。计算结果表明,不同的优化方案对船舶的运动响应和系泊缆张力的影响不同。 展开更多

关键词 码头系泊 时域耦合 动力响应

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风浪流联合作用下软钢臂系统的受力研究 被引量：5

5

作者 郑凯 林哲 +1 位作者 孙雷 郑锦涛 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第11期65-69,79,共6页

海洋的环境载荷复杂和多变,而海洋的环境工况又决定着系泊系统的受力情况,因此海上系泊系统的安全越来越重要。本文针对渤海海域某水上软钢臂单点系泊系统的方案设计,基于大型水动力软件AQWA,得到目标船舶频域计算下的水动力参数和系泊... 海洋的环境载荷复杂和多变,而海洋的环境工况又决定着系泊系统的受力情况,因此海上系泊系统的安全越来越重要。本文针对渤海海域某水上软钢臂单点系泊系统的方案设计,基于大型水动力软件AQWA,得到目标船舶频域计算下的水动力参数和系泊系统的时域耦合动力分析结果。重点分析在不同的风浪流夹角对系泊系统受力的影响,以此预报最危险工况,为后续有关系泊结构、塔架以及连接处万向节的强度和疲劳校核提供依据。分析结论亦可为同类系泊系统提供参考。 展开更多

关键词 软钢臂 AQWA 风浪流夹角 系泊力

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基于人工神经网络的船舶油耗模型 被引量：21

6

作者 叶睿 许劲松 《船舶工程》 北大核心 2016年第3期85-88,共4页

针对船舶能效管理计划(SEEMP)的实施需求,寻求建立油耗模型的通用方法,为航行优化提供决策基础。以丹麦籍客滚轮MS Smyril号作为研究案例,对船舶实测运行数据进行分析和预处理,并采用人工神经网络构建船舶油耗和航速的黑箱模型。基于实... 针对船舶能效管理计划(SEEMP)的实施需求,寻求建立油耗模型的通用方法,为航行优化提供决策基础。以丹麦籍客滚轮MS Smyril号作为研究案例,对船舶实测运行数据进行分析和预处理,并采用人工神经网络构建船舶油耗和航速的黑箱模型。基于实测数据与模型预测数据的对比,验证了所建立油耗模型的准确性和实用性,对于提高船舶能效运行指数(EEOI)具有重要意义。 展开更多

关键词 船舶能效管理计划 黑箱模型 油耗模型 人工神经网络

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高速轻型穿浪双体船纵向运动改善措施研究 被引量：8

7

作者 郑义 董文才 《中国舰船研究》 2012年第2期14-19,共6页

针对在改善高速轻型穿浪双体船(WPC)迎浪中波长与船长接近时纵向运动幅度较大的缺点,采用了理论计算与模型试验相结合的方法,对250 t级穿浪双体船开展了水翼改善纵向运动的理论和试验研究,分析了水翼形式、尺度和安装位置等对纵向运动... 针对在改善高速轻型穿浪双体船(WPC)迎浪中波长与船长接近时纵向运动幅度较大的缺点,采用了理论计算与模型试验相结合的方法,对250 t级穿浪双体船开展了水翼改善纵向运动的理论和试验研究,分析了水翼形式、尺度和安装位置等对纵向运动的影响规律。数值计算和试验结果的比较表明,计及水翼—船体水动力干扰影响的切片理论可满足WPC加水翼后波浪中纵向运动计算的需要,但在纵向运动响应峰值处数值计算结果偏高。模型试验表明,250 t级WPC加装水翼后,迎浪纵摇和垂荡有义幅值可减少20%～30%。 展开更多

关键词 穿浪双体船 纵向运动 水翼 耐波性

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均匀流中螺旋桨无空泡噪声数值预报方法验证分析 被引量：4

8

作者 朱江波 傅江妍 +1 位作者 陈曦 冯观 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第6期23-27,32,共6页

为了分析敞水螺旋桨噪声性能,以某一螺旋桨为研究对象,采用大涡模拟方法对其敞水水动力性能进行计算,所得结果与试验值误差较小;然后运用基于无限元方法的声学软件Actran对螺旋桨的无空泡噪声进行数值模拟,并对特征点频谱曲线、螺旋桨... 为了分析敞水螺旋桨噪声性能,以某一螺旋桨为研究对象,采用大涡模拟方法对其敞水水动力性能进行计算,所得结果与试验值误差较小;然后运用基于无限元方法的声学软件Actran对螺旋桨的无空泡噪声进行数值模拟,并对特征点频谱曲线、螺旋桨声压云图、声指向性与衰减特性进行分析,得到单极子噪声特性-径向声压级高于轴向声压级,并且随着距桨中心距离的增大,声压级衰减速度减小,径向与轴向声压级差距缩小;验证数值预报方法的有效性,为船桨一体噪声数值模拟提供参考。 展开更多

关键词 螺旋桨 Actran 无空泡噪声 噪声试验 敞水

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基于设计波法的船体波浪载荷计算 被引量：9

9

作者 梁双令 章红雨 +1 位作者 齐江辉 郑亚雄 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第4期39-42,共4页

本文对设计波法的原理进行说明,对比不同规范在载荷控制参数选取上的区别。依据ABS规范规定的载荷控制参数,采用确定性方法和随机性方法对船体波浪载荷进行计算。对比分析2种方法的设计波参数和最大载荷结果可知,在波浪载荷计算上,确定... 本文对设计波法的原理进行说明,对比不同规范在载荷控制参数选取上的区别。依据ABS规范规定的载荷控制参数,采用确定性方法和随机性方法对船体波浪载荷进行计算。对比分析2种方法的设计波参数和最大载荷结果可知,在波浪载荷计算上,确定性方法偏于保守,而随机性方法由于考虑了海浪的随机性和不规则性更加科学合理。计算结果可为同类船体波浪载荷计算提供参考。 展开更多

关键词 波浪载荷 设计波法 确定性方法 随机性方法

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基于船舶最佳回转直径的舵型参数优化研究 被引量：1

10

作者 梁利华 刘厚文 张松涛 《船舶工程》 北大核心 2013年第1期61-64,共4页

定常回转直径作为衡量船舶操纵性的一个指标受到人们的普遍重视。为提高船舶的回转性能,基于船舶四自由度的操纵性方程,分析船舶回转直径和回转横倾,讨论影响回转性能的舵型因素,并将其作为优化设计变量,利用Isight优化设计平台,采用遗... 定常回转直径作为衡量船舶操纵性的一个指标受到人们的普遍重视。为提高船舶的回转性能,基于船舶四自由度的操纵性方程,分析船舶回转直径和回转横倾,讨论影响回转性能的舵型因素,并将其作为优化设计变量,利用Isight优化设计平台,采用遗传算法进行舵型参数的优化设计。通过选取某高速船作为优化对象,利用该方法进行舵型优化后,回转直径及回转横倾都减小。表明借助Isight的优化功能可以实现船舶操纵性能的优化。 展开更多

关键词 舵型设计 操纵性 回转性 遗传算法

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潜艇近水面航行兴波特征研究 被引量：1

11

作者 邱云明 邓锐 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第12期44-47,共4页

潜艇作为一种水下航行器,其近水面运动时产生的绕流场远比无界直航运动时要复杂得多,其近水面航行时对自由液面的影响不容忽视。本文采用粘性流体力学计算方法,对SUBOFF潜艇近水面航行时的粘性绕流场进行模拟,对自由液面的兴波进行计算... 潜艇作为一种水下航行器,其近水面运动时产生的绕流场远比无界直航运动时要复杂得多,其近水面航行时对自由液面的影响不容忽视。本文采用粘性流体力学计算方法,对SUBOFF潜艇近水面航行时的粘性绕流场进行模拟,对自由液面的兴波进行计算,并对波形特点进行深入分析。通过本文的研究,得到潜艇近水面航行时自由液面兴波的特点和相关规律。 展开更多

关键词 潜艇 近水面 波形 数值计算

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超级导流管的模型试验研究

12

作者 冯峰 常欣 +1 位作者 程相茹 王超 《船舶工程》 北大核心 2013年第5期1-4,共4页

设计并制作了超级导流管试验模型,进行了船舶光体阻力和自航试验以及加装超级导流管的船模自航试验。在不同航速时,研究了超级导流管几何形状和纵向安装位置对其节能效果的影响。试验结果表明:在船尾加装超级导流管可以起到节能的效果,... 设计并制作了超级导流管试验模型,进行了船舶光体阻力和自航试验以及加装超级导流管的船模自航试验。在不同航速时,研究了超级导流管几何形状和纵向安装位置对其节能效果的影响。试验结果表明:在船尾加装超级导流管可以起到节能的效果,并且以12o开角的超级导流管处于中间位置(位于螺旋桨盘面前,与螺旋桨直径的比值分别为0.2232)时节能效果最佳。 展开更多

关键词 超级导流管 模型试验 螺旋桨 船舶阻力 伴流分数

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大型漂浮装置非线性横摇特性研究

13

作者 刘洲洋 柳勇 +1 位作者 林原胜 张克龙 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第4期63-67,共5页

本文利用大型漂浮装置作为船载系统设备的横摇试验平台,通过建立和分析含非线性阻尼、恢复力矩及外部驱动作用的非线性横摇运动模型,获得了装置在较大幅角和周期范围内的非线性横摇运动特性及施加的外部驱动作用规律,结果还表明阻尼作... 本文利用大型漂浮装置作为船载系统设备的横摇试验平台,通过建立和分析含非线性阻尼、恢复力矩及外部驱动作用的非线性横摇运动模型,获得了装置在较大幅角和周期范围内的非线性横摇运动特性及施加的外部驱动作用规律,结果还表明阻尼作用下平台存在加减速行程时间差,增大幅角、减小周期均显著增加阻尼及驱动功率,而调高横稳心高可降低驱动功率。本文研究可为漂浮装置运行及设备试验提供依据。 展开更多

关键词 漂浮装置 非线性横摇 幅角 阻尼功率 驱动功率

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基于神经网络的四自由度船舶操纵运动预报 被引量：10

14

作者 蔡韡 任元洲 +1 位作者 严传续 彭涛 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期155-162,共8页

结合船舶操纵运动中横摇运动的特点,建立了基于径向基神经网络的四自由度船舶操纵运动预报模型。通过Z形试验和回转试验的部分仿真数据充分训练该神经网络,然后使用训练好的网络预报10°/10°Z形操纵运动,并将预报结果与仿真值... 结合船舶操纵运动中横摇运动的特点,建立了基于径向基神经网络的四自由度船舶操纵运动预报模型。通过Z形试验和回转试验的部分仿真数据充分训练该神经网络,然后使用训练好的网络预报10°/10°Z形操纵运动,并将预报结果与仿真值进行对比,验证了所提出预报方法的有效性。同时基于该网络预报20°/20°Z形操纵运动和35°回转运动,证明该预报方法的具有良好泛化能力。 展开更多

关键词 船舶操纵 运动预报 神经网络 四自由度

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苏/俄核潜艇螺旋桨技术发展研究 被引量：1

15

作者 杜度 杨坤 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第12期184-187,共4页

螺旋桨作为潜艇主要推进装置,直接影响潜艇快速性、声隐身性等战技性能。本文以苏/俄核潜艇发展历程为主线,梳理不同核潜艇型号发展阶段,螺旋桨布局设计、装备研制和技术发展研究过程。分析关键技术突破、重难问题解决过程运用的方法手... 螺旋桨作为潜艇主要推进装置,直接影响潜艇快速性、声隐身性等战技性能。本文以苏/俄核潜艇发展历程为主线,梳理不同核潜艇型号发展阶段,螺旋桨布局设计、装备研制和技术发展研究过程。分析关键技术突破、重难问题解决过程运用的方法手段,总结各阶段核潜艇螺旋桨研制研究取得的主要研究成果,对我国潜艇螺旋桨领域研究具有重要的借鉴意义。 展开更多

关键词 苏/俄 潜艇 螺旋桨 技术发展

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针对滑行艇水动力特性的非定常预报方法及应用 被引量：2

16

作者 杨壮滔 张涛 +1 位作者 陈彦勇 段浩 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2017年第12期18-21,31,共5页

基于RANS方法和VOF模型,建立滑行艇定常水动力特性预报方法。在此基础上,针对艉吃水量求解问题,结合6DOF模型和重叠网格技术,建立滑行艇非定常水动力特性预报方法。典型算例验证表明,该方法能有效预报滑行艇的阻力和艉吃水量,预报精度... 基于RANS方法和VOF模型,建立滑行艇定常水动力特性预报方法。在此基础上,针对艉吃水量求解问题,结合6DOF模型和重叠网格技术,建立滑行艇非定常水动力特性预报方法。典型算例验证表明,该方法能有效预报滑行艇的阻力和艉吃水量,预报精度满足工程应用需求。进一步应用该方法分析某滑行艇艇型底部细节设计对水动力性能的影响,结果表明,该方法可有效指导滑行艇精细化设计,弥补传统设计方法的不足。 展开更多

关键词 滑行艇 RANS方法 6DOF模型

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基于BP网络的全垫升气垫船运动模型的辨识与仿真 被引量：2

17

作者 陆爱杰 胡大斌 《船电技术》 2018年第12期57-60,共4页

为了研究全垫升气垫船的操纵性能,建立了一种全垫升气垫船操纵运动的灰箱模型。通过MATLAB神经网络工具箱(nntool)建立BP神经网络,对全垫升气垫船的灰箱模型进行系统辨识,建立了全垫升气垫艇的人工神经网络操纵运动模型(Artificial Neur... 为了研究全垫升气垫船的操纵性能,建立了一种全垫升气垫船操纵运动的灰箱模型。通过MATLAB神经网络工具箱(nntool)建立BP神经网络,对全垫升气垫船的灰箱模型进行系统辨识,建立了全垫升气垫艇的人工神经网络操纵运动模型(Artificial Neural Networks Maneuvering Model,ANNMM),并对该模型进行Z型舵操纵仿真试验。结果表明:该模型的航向最大相对误差为0.36%,南北向速度最大相对误差为0.31%,东西向速度最大相对误差为0.13%。充分表明基于BP网络的辨识建模方法是有效的、可行的。 展开更多

关键词 全垫升气垫船 运动模型 BP网络 辨识建模 仿真

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船舶工业信息技术标准化研究初探

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作者 武晶 王海燕 申宏斌 《船舶标准化与质量》 2003年第4期21-24,共4页

当前及今后一段时期,船舶工业信息技术的发展重点是大力推进企业信息化建设,用信息技术改造和提升行业技术水平。信息技术的发展需要标准化的技术支持和保障,必须结合实际需求,研究探索船舶工业信息技术标准化问题。

关键词 船舶工业 信息技术 标准化 企业信息化 技术管理

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