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U形多层金属波纹管内压载荷下轴向动刚度研究
1
作者 吴轶钢 钱文超 +2 位作者 彭利国 徐双喜 杨少轩 《振动与冲击》 北大核心 2026年第3期168-181,共14页
在船舶领域,波纹管的动刚度对系统可靠性及性能优化至关重要,但是关于内压载荷下船用多层金属波纹管动刚度的理论、试验和仿真,国内外开展的还比较少。选取DN250U形多层金属波纹管作为对象,研究内压载荷下金属波纹管试验和仿真方法,通... 在船舶领域,波纹管的动刚度对系统可靠性及性能优化至关重要,但是关于内压载荷下船用多层金属波纹管动刚度的理论、试验和仿真,国内外开展的还比较少。选取DN250U形多层金属波纹管作为对象,研究内压载荷下金属波纹管试验和仿真方法,通过试验与仿真结合研究波纹管在内压载荷下的轴向动刚度特性并对其原点动刚度进行预报。根据动刚度试验测试结果与试验工况下动刚度仿真结果对比可知,0~0.5 MPa试验和仿真的原点及跨点动刚度曲线的趋势和数值大致吻合,因此证明了内压载荷下等效弹簧法计算波纹管动刚度的可行性。依托试验和仿真结果,探讨了原点动刚度的影响因素,并在现有动力学理论的基础上进行修正,提出针对内压载荷下的多层U形金属波纹管动刚度修正公式,在工程运用中,可作为对多层U形金属波纹管动刚度性能的预报。 展开更多
关键词 U形多层金属波纹管 内压载荷 动刚度
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船舶艉轴密封装置摩擦自激振动研究
2
作者 邹冬林 薛林 +3 位作者 林强 杨宇泽 塔娜 饶柱石 《船舶力学》 北大核心 2026年第3期439-451,共13页
船舶艉轴密封装置在工作过程中常常因静环和动环间的摩擦激励而产生异常振动噪声,通过实船测试发现,该异常振动在振动频谱中表征为静环扭振固有频率及其倍频分量的出现。为揭示该异常振动产生原因,本文建立了摩擦激励下的艉轴密封装置... 船舶艉轴密封装置在工作过程中常常因静环和动环间的摩擦激励而产生异常振动噪声,通过实船测试发现,该异常振动在振动频谱中表征为静环扭振固有频率及其倍频分量的出现。为揭示该异常振动产生原因,本文建立了摩擦激励下的艉轴密封装置非线性扭振分析模型,利用多尺度法和数值仿真分别研究了轴系旋转速度、动静环间摩擦系数、Ω弹簧预紧力、Ω弹簧扭转刚度、系统结构阻尼比等参数对艉轴密封装置振动的影响规律。研究表明:当摩擦激励诱发的等效阻尼比小于系统的结构阻尼比时,艉轴密封装置的静环将产生摩擦自激振动,表现为振动频谱中出现静环扭振固有频率及其倍频分量;增大Ω弹簧预紧力、增大动静环间的静摩擦系数与动摩擦系数差异,或者降低轴系旋转速度、降低Ω弹簧扭转刚度均将导致静环更易发生摩擦自激振动;提高系统的结构阻尼比可有效抑制静环的摩擦自激振动;轴系扭振仅改变静环自激振动的幅值,而不会改变其性态。最后,本文提供了静环产生摩擦自激振动的判别公式。本文研究结果为实船艉轴密封装置的振动故障诊断、设计优化及运行调控提供理论依据与技术支撑。 展开更多
关键词 艉轴密封装置 自激振动 异常振动 多尺度法 摩擦激励 扭转振动
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轮缘推进器环形间隙内流动机理与尺度效应研究
3
作者 吴浩 夏林生 +4 位作者 梁宁 卢艺文 卜延鹏 曹琳琳 吴大转 《推进技术》 北大核心 2026年第3期156-167,共12页
不同缩比尺度下轮缘推进器间隙内流动结构及流动损失的变化规律仍不够明确。本文采用CFD方法对多个间隙方案进行了数值模拟研究,以探究轮缘推进器环形间隙内流场特性及其在不同缩比尺度下的变化规律。研究结果表明:轮缘推进器环形间隙... 不同缩比尺度下轮缘推进器间隙内流动结构及流动损失的变化规律仍不够明确。本文采用CFD方法对多个间隙方案进行了数值模拟研究,以探究轮缘推进器环形间隙内流场特性及其在不同缩比尺度下的变化规律。研究结果表明:轮缘推进器环形间隙内的逆向流动会在转子环表面产生摩擦损耗扭矩,影响轮缘推进器的推进效率。经计算,转子环扭矩约占总扭矩的1%~1.8%,且进速系数越高、推进器尺度越小,转子环摩擦损耗扭矩占比越高。轮缘推进器环形间隙内存在复杂的三维流动,推进器尺度越大,间隙内流体的轴向速度分量越大,相同时间内间隙流的泄出流量越大。经提取,推进器尺度由小到大对应的泄出流量分别为1.3,5.5,23.5 kg/s。倒圆角的轮缘推进器环形间隙流道构型可有效改善间隙内的流动分离,降低流动损失。 展开更多
关键词 轮缘推进器 间隙流动 尺度效应 敞水性能 数值模拟
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核动力民用船舶研究现状与展望
4
作者 严新平 常兴山 +1 位作者 吴兵 姚世卫 《中国航海》 北大核心 2026年第1期1-17,共17页
本文综述了核动力民用船舶的发展历史、研究进展及面临的主要挑战,并探讨其发展趋势、应用路径。首先,回顾了核动力商船、核动力破冰船和海上浮动核电站三种典型应用的发展历程,总结了相关标准法规、监管机制现状。其次,系统梳理了当前... 本文综述了核动力民用船舶的发展历史、研究进展及面临的主要挑战,并探讨其发展趋势、应用路径。首先,回顾了核动力商船、核动力破冰船和海上浮动核电站三种典型应用的发展历程,总结了相关标准法规、监管机制现状。其次,系统梳理了当前国际在压水堆、快堆、熔盐堆、小堆、微堆等多种技术路线上的研究进展,分析其在民用船舶应用中的潜在优势,及安全性、经济性与监管方面的局限。最后,展望了小型化、模块化和固有安全方向的发展趋势,并建议通过固定航线示范运营、分段推船模式及聚焦应用场景、提升经济性、完善监管体系等措施,稳步推进核动力民船的开发与应用。 展开更多
关键词 船用核动力 核动力商船 核动力破冰船 海上浮动核电站
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岸滩环境船舶海水管路系统冲蚀试验研究
5
作者 胡小林 王乐 +2 位作者 郑卓 伍加凯 孟帅 《船海工程》 北大核心 2026年第1期112-116,122,共6页
为探究岸滩环境下高泥沙含量海水对海水管路系统的冲蚀磨损机理,由控制柜、粗/细滤器、海水泵、冷却器、压差变送器及各类阀件等搭建一整套海水系统的冲蚀试验台。为分析流速、管材和管型对冲蚀作用的影响,采用3种常用管材(2205钢、B10... 为探究岸滩环境下高泥沙含量海水对海水管路系统的冲蚀磨损机理,由控制柜、粗/细滤器、海水泵、冷却器、压差变送器及各类阀件等搭建一整套海水系统的冲蚀试验台。为分析流速、管材和管型对冲蚀作用的影响,采用3种常用管材(2205钢、B10铜镍合金、镀锌钢)在不同结构型式(1D、1.5D、2D、2.5D弯头,水平管,竖直上升和下降管)组成3种典型(U型、S型、T型)管段,试验台可控制流量、泥沙颗粒大小和浓度、以及各管段流速。试验发现,水平管冲蚀磨损受流速、管材和测点位置影响较明显;竖直管受材质影响不大,低流速时侧面磨损最大,高流速时磨损量减少且受测点位置影响不大;小弯曲半径弯头在进水口受磨损最大,但大弯曲半径弯头在中部磨损最大;相比于其他两种材质,镀锌钢管冲蚀磨损最为严重。研究可为采取科学的抗泥沙、防泥沙策略优化海水系统提供依据。 展开更多
关键词 岸滩环境 海水管路系统 泥沙冲蚀 试验台
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无人船视觉场景虚实融合系统设计与实现
6
作者 孙燕 李贞辉 +3 位作者 洪坤龙 王琳博 唐建中 聂勇 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第6期31-38,共8页
针对无人船自主航行测试过程中存在的周期长、成本高、试验场景单一等问题,设计并实现一种面向实际场景下无人船自主航行测试的视觉场景虚实融合系统。该系统将构建的虚拟仿真场景,通过位姿映射、虚实配准、融合渲染等技术,将虚拟视觉... 针对无人船自主航行测试过程中存在的周期长、成本高、试验场景单一等问题,设计并实现一种面向实际场景下无人船自主航行测试的视觉场景虚实融合系统。该系统将构建的虚拟仿真场景,通过位姿映射、虚实配准、融合渲染等技术,将虚拟视觉场景融入无人船实际视觉场景,生成具有一致性的融合视觉场景,为无人船航行测试过程提供更加丰富、真实的试验场景。实验结果表明,无人船视觉场景虚实融合系统能够有效实现虚实无人船的姿态同步及其视觉场景融合,且在复杂的海洋环境下,融合效果能够保持较高的真实感。 展开更多
关键词 无人舰船 视觉场景融合 自主航行测试
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气幕对螺旋桨空化负载噪声影响的数值模拟
7
作者 王运龙 陈志文 +2 位作者 梁国鹏 贾岳 谢广东 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第1期86-95,共10页
为避免传统螺旋桨降噪措施成本高、普适性差等缺点,本文从声音传播路径入手,提出螺旋桨气幕降噪方法。首先基于计算流体力学方法计算出螺旋桨的空泡分布形态及叶片的压力脉动;再通过Keller气泡振动模型计算得到气幕的声学参数,利用有限... 为避免传统螺旋桨降噪措施成本高、普适性差等缺点,本文从声音传播路径入手,提出螺旋桨气幕降噪方法。首先基于计算流体力学方法计算出螺旋桨的空泡分布形态及叶片的压力脉动;再通过Keller气泡振动模型计算得到气幕的声学参数,利用有限元方法进行声学模拟,并分析总结气幕对螺旋桨噪声的衰减规律。研究发现,当气幕与螺旋桨距离增大时,降噪效果变强,最大降噪幅度保持在8 dB左右;气幕厚度的变化不会对螺旋桨噪声产生明显影响,降噪幅度始终保持在9 dB左右;气幕中的空气体积分数在1%以下时,体积分数的增加会明显降低螺旋桨的辐射噪声,降噪幅值8 dB左右。 展开更多
关键词 螺旋桨噪声 气幕 降噪 空化 有限元方法 数值模拟 多相模型 噪声传播
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船舶智能能效管理系统发展现状与展望
8
作者 尹奇志 黄佳期 +3 位作者 胡浩帆 苏开文 徐超凡 欧阳武 《船舶工程》 北大核心 2026年第2期I0001-I0027,共19页
[目的]为了对船舶智能能效管理系统的国内外研究现状和发展趋势进行研究,[方法]系统综述了船舶能效数据采集、清洗、分析、建模和优化等关键技术的研究进展与应用实践,并对国内外典型船舶智能能效管理系统的功能与特点进行了对比分析。... [目的]为了对船舶智能能效管理系统的国内外研究现状和发展趋势进行研究,[方法]系统综述了船舶能效数据采集、清洗、分析、建模和优化等关键技术的研究进展与应用实践,并对国内外典型船舶智能能效管理系统的功能与特点进行了对比分析。[结果]结果表明,船舶智能能效管理系统已形成从数据感知到优化决策的完整技术链条,功能也从监测向分析、评估与优化逐步演进;国内外系统在远洋动态优化、内河多终端协同和能效评估等方面各具特色,已在实际船舶应用中实现节能增效。[结论]未来船舶智能能效管理系统将向“船-云-岸”协同架构发展,须重点突破多源信息融合、机理-数据混合建模和数字孪生等关键技术,构建开放共享的能效数据生态,以实现全船队、全航程的自主智能能效提升。 展开更多
关键词 智能船舶 能效管理 数据采集 数据清洗 能效分析 能效建模 能效优化
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基于迁移学习的轴承负荷与变位关系建模研究
9
作者 邓义斌 包鹏 朱汉华 《中国舰船研究》 北大核心 2026年第1期314-320,共7页
[目的]为深入研究基于迁移学习的轴承负荷与变位关系的建模动态过程,[方法]以某多支撑轴系作为研究对象,分析建模关键要素,并针对迁移知识准确性、迁移策略适配性及目标数据样本准确性等3个因素来设计正交试验方案,开展基于迁移学习的... [目的]为深入研究基于迁移学习的轴承负荷与变位关系的建模动态过程,[方法]以某多支撑轴系作为研究对象,分析建模关键要素,并针对迁移知识准确性、迁移策略适配性及目标数据样本准确性等3个因素来设计正交试验方案,开展基于迁移学习的建模分析。[结果]结果表明,因素重要性排序为:迁移知识准确性>迁移策略适配性>目标数据样本准确性,在针对迁移学习的建模过程中,应优先考虑迁移知识准确性和迁移策略适配性以快速适配目标域;当目标数据样本准确性在4%以内时,对建模的影响不显著。[结论]研究成果为工程实践中轴承负荷与变位关系的模型构建提供了理论支撑,有助于降低试验成本并提高建模效率。 展开更多
关键词 轴系 轴系校中 迁移学习 轴承负荷 轴承变位 正交试验 建模精度
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基于改进鹦鹉优化算法的船舶推力分配策略研究
10
作者 刘明 娄德成 王晓飞 《海洋工程》 北大核心 2026年第1期163-174,共12页
动力定位系统推力分配求解是一种高度复杂的非线性优化问题,其目标函数和约束条件具有多目标、多约束及非凸特性。传统的推力分配算法在处理该类问题时存在精度低及易陷入局部极值点等问题,而群智能优化算法虽然能够较容易地解决这些问... 动力定位系统推力分配求解是一种高度复杂的非线性优化问题,其目标函数和约束条件具有多目标、多约束及非凸特性。传统的推力分配算法在处理该类问题时存在精度低及易陷入局部极值点等问题,而群智能优化算法虽然能够较容易地解决这些问题,但存在收敛速度慢、寻优结果稳定性差和不可靠等问题。针对上述问题,提出一种多策略融合的鹦鹉优化算法(MSPO),该算法通过分段法和改进混沌法相结合初始化种群,不仅增强初始种群的多样性,而且有效保留了种群中的“精英”个体,为算法稳定收敛和可靠收敛奠定基础;对适应度较差的若干个体执行自适应交叉算子策略,有效提升个体寻优效率、加快算法收敛速度;通过随机选取若干个体并采用广域阿基米德螺线更新方式,增强算法在搜索空间中的遍历性,进一步提升算法全局寻优能力;对最优个体实施多尺度多方向的极尽搜索策略,有利于算法在较少迭代次数内获得可靠且稳定的推力分配解。最后以测试函数和CybershipⅢ船模为对象进行改进算法验证,结果表明改进策略提高了算法收敛的可靠性和稳定性,提升了推力分配精度。 展开更多
关键词 推力分配 鹦鹉优化算法 交叉变异 阿基米德螺线 极尽搜索策略
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船舶超长轴系空径比优化及其对轴系性能的影响研究
11
作者 周建辉 郑子都 +2 位作者 朱天成 彭康 陈建宇 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第3期99-107,共9页
船舶超长轴系的重量和长度远大于常规轴系,工作中需承受更大载荷并消耗更多动力。为降低轴系重量、减少能耗并保证综合性能,本文探讨一种船舶超长轴系空径比的优化选取方法。通过建立船舶超长轴系有限元仿真模型,分析空径比与轴系重量... 船舶超长轴系的重量和长度远大于常规轴系,工作中需承受更大载荷并消耗更多动力。为降低轴系重量、减少能耗并保证综合性能,本文探讨一种船舶超长轴系空径比的优化选取方法。通过建立船舶超长轴系有限元仿真模型,分析空径比与轴系重量、强度应力、振动特性、抗冲击性能之间的关系,基于多目标优化方法求解最优空径比。随着空径比增大,轴系的强度、振动和抗冲击性能均发生明显变化;通过外径修正,轴系综合性能显著提升,最终确定的最优空径比在满足强度与动态性能要求的同时,实现了轴系质量减重24.41%。本研究提出一种基于多目标优化的轴系空径比选取方法,为船舶超长轴系的轻量化设计提供理论参考和优化依据,有助于提升推进系统的能效与可靠性。 展开更多
关键词 船舶超长轴系 空径比 轻量化 多目标优化 静动态性能
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事件触发机制下的ASV仿射编队机动控制
12
作者 郭京 查月 王硕 《中国舰船研究》 北大核心 2026年第1期273-283,共11页
[目的]针对通信资源受限的水面自主航行器(ASV)编队问题,提出基于事件触发的ASV分布式仿编队控制算法。[方法]首先,根据仿射变换理论,为ASV设计一种更简便的编队操纵方式,使编队内的智能体可以完成缩放、平移、旋转和剪切等整体编队动作... [目的]针对通信资源受限的水面自主航行器(ASV)编队问题,提出基于事件触发的ASV分布式仿编队控制算法。[方法]首先,根据仿射变换理论,为ASV设计一种更简便的编队操纵方式,使编队内的智能体可以完成缩放、平移、旋转和剪切等整体编队动作,以及这些动作变换之间的相互组合;然后,提出一种新的事件触发机制,让ASV仅在满足触发条件的时刻才与相邻个体进行通信,以节省通信和计算资源,并避免Zeno行为。[结果]通过稳定性分析,证明了闭环误差的收敛性及系统的最终有界稳定性;通过仿真分析,证明编队能够完成多样化的几何变换,事件触发机制降低通信频次并节省了78%的通信资源。[结论]该算法通过仿射变换可提高编队的灵活性,并通过降低通信频次节约能量消耗,研究成果可为ASV编队的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 仿射变换 事件触发机制 编队控制 水面自主航行器 动态面控制
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舰船蒸汽管路抗冲击性能分析与影响研究
13
作者 王焕杰 叶晓明 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第5期177-182,共6页
蒸汽管路系统用于输送舰船动力设备所需要的蒸汽,是舰船动力系统的重要装备。开展蒸汽管路抗冲击性能研究对保障舰船的正常运行,提高舰船的生命力与战斗力均具有重要的意义。本文选取一典型蒸汽管路段为研究对象,建立数值分析模型,分别... 蒸汽管路系统用于输送舰船动力设备所需要的蒸汽,是舰船动力系统的重要装备。开展蒸汽管路抗冲击性能研究对保障舰船的正常运行,提高舰船的生命力与战斗力均具有重要的意义。本文选取一典型蒸汽管路段为研究对象,建立数值分析模型,分别对频域及时域冲击载荷作用下蒸汽管路抗冲击性能进行分析。基于计算结果,提出改进方案,并对改进后蒸汽管路抗冲击性能进行对比分析。在此基础上,进一步分析了阻尼系数对蒸汽管路抗冲击性能影响规律。研究表明,在弹簧吊架上增加阻尼元器件可有效改善蒸汽管路抗冲击性能。随着阻尼系数增加,蒸汽管路最大冲击应力呈现出先降低后升高的变化规律,表明阻尼系数的选取存在一最优值。 展开更多
关键词 蒸汽管路 抗冲击性能 时域 频域 阻尼系数
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基于差分进化算法的无人船路径规划优化策略
14
作者 肖仲明 侯宝艺 刘正江 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第1期154-158,共5页
为了解决无人船在路径规划过程中与目标船或障碍物距离过近、未能及时采取避让措施的问题,提出一种结合国际海上避碰规则的改进差分进化算法,并将其应用于无人船的路径规划和避碰。对差分进化算法中的控制因子F和CR进行自适应调整,从而... 为了解决无人船在路径规划过程中与目标船或障碍物距离过近、未能及时采取避让措施的问题,提出一种结合国际海上避碰规则的改进差分进化算法,并将其应用于无人船的路径规划和避碰。对差分进化算法中的控制因子F和CR进行自适应调整,从而动态优化算法在不同时期的搜索能力,进而提高搜索效率。本文使用总航程、路径平滑度以及国际海上避碰规则构建适应度函数,选取高质量路径点。仿真实验结果表明,改进的差分进化算法使得本船在与其他船舶的会遇过程中能及时有效采取避让措施,同时确保规划路径的经济性,从而证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 无人船 路径规划 避碰 差分进化
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基于数字孪生的舰船全生命周期造型迭代设计与优化
15
作者 王丹花 张吉恒 王楠楠 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第4期35-39,共5页
针对舰船造型设计难以兼顾全生命周期需求、难以支撑造型设计的跨阶段迭代问题,提出基于数字孪生的舰船全生命周期造型迭代设计方法。构建物理、数据、虚拟三层耦合的数字孪生架构,通过整合行业基准与阶段化参数资源,提取包含最大剖面... 针对舰船造型设计难以兼顾全生命周期需求、难以支撑造型设计的跨阶段迭代问题,提出基于数字孪生的舰船全生命周期造型迭代设计方法。构建物理、数据、虚拟三层耦合的数字孪生架构,通过整合行业基准与阶段化参数资源,提取包含最大剖面位置、甲板边线高度等核心维度的造型参数集;并依据造型参数集搭建融合物理实体、虚拟实体、服务、孪生数据与连接的全生命周期舰船造型孪生模型;通过参数耦合分析与解耦解决造型参数与功能的强冲突,通过失效预测结合数字孪生模型,模拟参数异常下的造型失效风险并优化造型设计方案,完成造型迭代优化设计。实验结果显示,该方法在全生命周期的设计阶段可输出兼顾流体阻力与隐身性能的光顺造型,建造阶段实现造型与工艺约束的精准适配,运维阶段完成功能设备的造型化集成;所设计舰船造型强耦合参数冲突消解度达90%以上,迭代5次后失效风险稳定降至5%以下。 展开更多
关键词 数字孪生 全生命周期 舰船造型 迭代设计
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舰炮拦截Z型机动自杀式无人艇射击方法研究
16
作者 张逊 王海川 张志勇 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第1期194-199,共6页
针对小口径舰炮近程拦截自杀式无人艇的作战需求,分析了自杀式无人艇在舰艇防御末端有意Z型机动对舰炮火控解算精度和系统射击精度的影响程度,提出一种基于横向速度周期性反向变化特性对无人艇Z型机动的判断方法和在拐弯间隔段开火的射... 针对小口径舰炮近程拦截自杀式无人艇的作战需求,分析了自杀式无人艇在舰艇防御末端有意Z型机动对舰炮火控解算精度和系统射击精度的影响程度,提出一种基于横向速度周期性反向变化特性对无人艇Z型机动的判断方法和在拐弯间隔段开火的射击方法,可有效提高小口径舰炮拦截Z型机动自杀式无人艇的射击效力。研究结果可用于小口径舰炮武器系统反自杀式无人艇的优化改进。 展开更多
关键词 舰炮 无人艇 射击方法
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非凸推力可行域下的喷水推进船推力分配方法
17
作者 丁江明 慕鹏宁 罗腾 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第1期228-234,共7页
为在喷水推进船舶矢量控制过程中充分利用推进器的性能,本文对喷水推进器特有的非凸推力可行域下的推力分配进行研究。采用区域分配策略和两步优化结构,先将非凸推力可行域划分为多个凸子域进行约束,以避免推力分配时因非凸约束条件导... 为在喷水推进船舶矢量控制过程中充分利用推进器的性能,本文对喷水推进器特有的非凸推力可行域下的推力分配进行研究。采用区域分配策略和两步优化结构,先将非凸推力可行域划分为多个凸子域进行约束,以避免推力分配时因非凸约束条件导致局部最优解,再进行第1步优化计算,得到各喷水推进器的推力指令;然后根据各喷水推进器推力指令确定各喷水推进器运转参数的变化范围,进行第2步优化计算,得到各喷水推进器运转参数指令,从而实现喷水推进船的矢量控制。以一艘喷水推进单体滑行艇为研究对象,对上述方法进行仿真验证,结果表明,该方法能有效处理非凸约束条件下的推力分配问题。 展开更多
关键词 船舶 喷水推进 矢量控制 单手柄操纵系统 推力分配 非凸优化 区域分配 序列二次规划法
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船用预混氨氢发动机冷启动性能分析
18
作者 王忠诚 成建山 +2 位作者 郭浩 梁鹏 李升龙 《船海工程》 北大核心 2026年第1期161-166,共6页
为改善氨燃料在船舶发动机中的冷启动困难问题,以MAN公司L23/30H型柴油机为目标机型构建三维仿真模型,采用掺混氢气的方式来改善氨燃料的燃烧,在进气道内预混氨氢燃料,基于CONVERGE软件数值模拟计算方法,探究掺氢比和点火时刻对发动机... 为改善氨燃料在船舶发动机中的冷启动困难问题,以MAN公司L23/30H型柴油机为目标机型构建三维仿真模型,采用掺混氢气的方式来改善氨燃料的燃烧,在进气道内预混氨氢燃料,基于CONVERGE软件数值模拟计算方法,探究掺氢比和点火时刻对发动机冷启动性能的影响。结果表明,在当量比为0.5,进气温度为340 K条件下,随着掺氢比增加,指示热效率增大,缸内燃烧效果提升显著,但NO_(x)排放也增加4.7倍;在15%掺氢比时,点火时刻最晚为10℃A BTDC时可正常点火,提前点火时刻至16℃A BTDC时,指示热效率最大,缸内压力峰值接近发动机所允许的最大压力,最有利于点火燃烧。 展开更多
关键词 船舶 氨氢发动机 冷启动 燃烧 排放
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带有事件触发和输入量化的无人船轨迹跟踪控制
19
作者 宁君 王二月 +1 位作者 李铁山 陈俊龙 《控制理论与应用》 北大核心 2026年第3期530-540,共11页
针对航海实践中通信带宽受限问题,本文提出了带有事件触发机制和输入量化的欠驱动无人船(USV)轨迹跟踪控制策略.首先,为了实现对期望轨迹的有效跟踪,补偿因海流造成的运动学偏移,在USV运动学子系统中,利用扩张状态观测器观测偏移量,设... 针对航海实践中通信带宽受限问题,本文提出了带有事件触发机制和输入量化的欠驱动无人船(USV)轨迹跟踪控制策略.首先,为了实现对期望轨迹的有效跟踪,补偿因海流造成的运动学偏移,在USV运动学子系统中,利用扩张状态观测器观测偏移量,设计了基于观测结果的制导律.其次,在USV动力学子系统中,引入径向基神经网络以近似模型不确定性,设计了带有事件触发机制的自适应神经网络量化控制器.针对输入量化为非均匀量化的挑战,本文引入了描述输入量化过程的线性解析模型,在设计系统控制律时无需输入量化参数的先验信息,能够有效增强所设计系统的自适应性与通用性.本文所设计的带有事件触发和输入量化的USV轨迹跟踪控制方法能够降低执行器的控制频率和幅度,从而减轻通信负担.此外,基于输入到状态稳定性理论证明了闭环系统的稳定性,同时证明了闭环系统中无芝诺现象.最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 欠驱动无人船舶 扩张状态观测器 输入量化 自适应神经网络控制 事件触发机制
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无人船综合电力技术应用与发展分析
20
作者 冯晓伟 魏佳广 +3 位作者 王晓飞 贺文选 王星轲 徐善志 《中国水运》 2026年第5期75-78,共4页
无人平台综合电力技术对无人船等平台的性能至关重要。其关键科学问题涉及高性能电机材料、电机系统及电力电子器件与系统。新型电机材料如稀土永磁替代材料、纳米复合材料等可改善传统材料局限性,先进控制算法及优化设计提升电机系统性... 无人平台综合电力技术对无人船等平台的性能至关重要。其关键科学问题涉及高性能电机材料、电机系统及电力电子器件与系统。新型电机材料如稀土永磁替代材料、纳米复合材料等可改善传统材料局限性,先进控制算法及优化设计提升电机系统性能,电力电子器件集成与可靠性设计保障系统稳定。综合电力技术在有人平台应用积累经验,在无人平台适配中需实现小型化、轻量化与高自主性,然受能源存储密度和散热效率制约。未来发展趋势包括采用低振动源优化与磁悬浮支撑技术、推进电机系统构型设计及无轴推进装置研发,以提升平台效能与可靠性。 展开更多
关键词 无人船 综合电力系统 减振降噪 无轴推进 能量管理
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