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疏浚船溢流管道环保发电装置可行性研究 被引量：1
1
作者 张家墅 余龙 黄琼 《船舶工程》 北大核心 2025年第2期97-103,共7页
[目的]疏浚船溢流管道常会安装环保阀,以减轻空气吸入对水域环境的影响,但增加了运营成本且无法回收溢流能量,故提出一种兼具环保效果和发电功能的疏浚船溢流管道环保发电装置。[方法]通过计算流体力学(CFD)和基于时均法的叶素动量理论(... [目的]疏浚船溢流管道常会安装环保阀,以减轻空气吸入对水域环境的影响,但增加了运营成本且无法回收溢流能量,故提出一种兼具环保效果和发电功能的疏浚船溢流管道环保发电装置。[方法]通过计算流体力学(CFD)和基于时均法的叶素动量理论(TA-BEMT)验证其可行性。利用理论公式评估装置的发电效果,通过数值模拟评估装置的环保效果和发电效果,使用TA-BEMT程序验证装置的发电效果,分析管道流体的流量、密度、势能和涡轮机的叶片数量对装置性能的影响。[结果]结果表明,疏浚船溢流管道环保发电装置可在一定程度上替代环保阀,并具备回收溢流能量的功能。[结论]然而,其环保效果和发电效益须权衡,改变涡轮机几何结构是潜在优化方向。 展开更多
关键词 疏浚船 环保发电装置 计算流体力学(CFD) 时均法叶素动量理论(TA-BEMT) 环保阀
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基于ANN的水下机械臂仿真控制策略研究
2
作者 唐宇 马胜伟 +4 位作者 马振华 吴洽儿 杨兴泽 王绍敏 黄应邦 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期76-83,共8页
针对水下机械臂在复杂水流环境下操作精度的提升问题,提出了一种基于自适应神经网络的滑膜控制策略。采用Newton-Euler法构建了适用于恒定均匀水流影响的双关节水下机械臂动力学模型,以提高模型精度并充分考虑实际应用中的环境因素。针... 针对水下机械臂在复杂水流环境下操作精度的提升问题,提出了一种基于自适应神经网络的滑膜控制策略。采用Newton-Euler法构建了适用于恒定均匀水流影响的双关节水下机械臂动力学模型,以提高模型精度并充分考虑实际应用中的环境因素。针对模型中存在的错误和不可预知的外部干扰,设计了融入自适应神经网络的滑膜控制器,有效补偿模型不准确带来的误差,抵抗多种类型的不确定外部扰动,从而显著改善了水下机械臂的轨迹跟踪速度和准确性。通过Matlab/Simulink平台进行仿真实验显示,相比于传统的PD滑模控制算法,提出的自适应神经网络滑膜控制方法在均匀水流干扰下,大大提高了水下机械臂的跟踪响应速度和精度,增强了系统在动态变化水流条件和模型不确定性面前的适应性。该策略的实施不仅提升了控制精度和响应速度,还保证了系统的稳定性,为水下机械臂在现代化海洋牧场等复杂水下作业环境中的应用提供了可行的解决方案。 展开更多
关键词 机械臂 神经网络 滑膜控制 自适应
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导流板对船舶脱硫塔脱硫性能的数值影响
3
作者 张溟睿 姜根柱 +3 位作者 王筱蓉 危昊翔 朱源 金张良 《船海工程》 北大核心 2025年第1期53-59,共7页
以I型脱硫塔为研究对象,研究改变导流板结构特性对脱硫过程的影响,利用欧拉-拉格朗日方程的思想,将喷雾液滴设置为离散相,烟雾设置为连续相,创建气液两相流模型;使用ANSYS CFX程序对气液两相流场进行全面模拟,将除雾区域模拟为多孔介质... 以I型脱硫塔为研究对象,研究改变导流板结构特性对脱硫过程的影响,利用欧拉-拉格朗日方程的思想,将喷雾液滴设置为离散相,烟雾设置为连续相,创建气液两相流模型;使用ANSYS CFX程序对气液两相流场进行全面模拟,将除雾区域模拟为多孔介质区域,并考虑电网独立性,为模拟导流板数量和长度的结构特征奠定了基础。结果表明,脱硫塔压降随导流板数量的增加而增大,而导流板数量的变化对烟气冷却效果没有明显影响;脱硫塔压降随导板长度的增加而略有增加,长度L=0.6L_(0)对烟气流场的优化有较好的影响。 展开更多
关键词 I型脱硫塔 气液两相流 导流板 脱硫性能 压降
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串联模式下半主动拍动翼的能量收集性能
4
作者 郑敏 黄振卫 《船海工程》 北大核心 2025年第4期91-95,101,共6页
通过数值模拟的方法,对两个半主动拍动翼的能量收集特性进行研究。考察流向间距和相位差对双翼系统效率的影响,研究发现,双翼系统效率随着流向间距的变化呈正弦函数关系,存在一个最优流向间距,并且这个参数应该呈周期性变化。双翼系统... 通过数值模拟的方法,对两个半主动拍动翼的能量收集特性进行研究。考察流向间距和相位差对双翼系统效率的影响,研究发现,双翼系统效率随着流向间距的变化呈正弦函数关系,存在一个最优流向间距,并且这个参数应该呈周期性变化。双翼系统效率随着相位差的变化仍然呈正弦形式,存在一个最优相位差,可以在固定流向间距的条件下提高能量收集效率。下游翼受到上游翼干扰的程度可以通过调节相位差和流向间距来控制,以增强下游翼的能量收集能力。双翼系统的总效率主要取决于下游翼的影响,只有选择合适的参数组合才能提高总体的能量收集效率。在流向间距为5倍弦长和相位差为180°时,系统效率可以达到39.4%。 展开更多
关键词 串联模式 半主动 尾流影响 能量收集
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船用高压气瓶瓶颈疲劳失效分析及加强检验方案
5
作者 丁明泽 李世楷 徐骋曦 《船海工程》 北大核心 2025年第S1期124-128,共5页
针对某新型船用高压气瓶进行气瓶瓶颈疲劳失效分析及设计优化,通过有限元分析发现气瓶瓶颈处存在应力集中,论证轴对称模型有限元分析有效性及有限元分析网格无关性后,将瓶颈长度L、内半径R和肩部圆弧半径r作为瓶颈应力集中的关键因素,... 针对某新型船用高压气瓶进行气瓶瓶颈疲劳失效分析及设计优化,通过有限元分析发现气瓶瓶颈处存在应力集中,论证轴对称模型有限元分析有效性及有限元分析网格无关性后,将瓶颈长度L、内半径R和肩部圆弧半径r作为瓶颈应力集中的关键因素,采取响应曲面及灵敏度分析法,分析关键因素与目标函数最大von-Mises应力间关系,最终据此提出船用高压气瓶优化方案。优化方案经有限元分析得最大von-Mises应力为459.62 MPa,应力值降低28.7%,经试验验证未出现结构性裂纹。基于研究分析,瓶颈内半径与肩部圆弧半径比较小的船用高压气瓶存在的气瓶瓶颈疲劳失效风险,仅采用超声波探伤无法实现有效检测,提出针对该类型船用高压气瓶在检验中需辅以渗透探伤作为加强检验方案。 展开更多
关键词 船用高压气瓶 响应曲面 加强检验方案
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氮气吹扫装置在FPSO上的创新应用与性能分析
6
作者 那胜宏 时飞飞 杨泊 《船舶物资与市场》 2025年第3期32-34,共3页
在浮式生产储卸油装置(FPSO)的实际运营中,氮气吹扫系统被广泛应用于各种管线的清洁。本文旨在探究氮气吹扫装置在FPSO上的创新应用,及其对系统性能的优化效果。通过实证研究与案例分析,本文阐述氮气吹扫技术如何提升FPSO的生产效率、... 在浮式生产储卸油装置(FPSO)的实际运营中,氮气吹扫系统被广泛应用于各种管线的清洁。本文旨在探究氮气吹扫装置在FPSO上的创新应用,及其对系统性能的优化效果。通过实证研究与案例分析,本文阐述氮气吹扫技术如何提升FPSO的生产效率、增强安全性与环保表现,探讨未来发展趋势与挑战。研究结果表明,合理部署氮气吹扫系统能显著减少火灾爆炸风险、延长设备寿命、优化作业周期,进而推动FPSO行业向更加智能化、安全化与环保化转型。 展开更多
关键词 FPSO 氮气吹扫装置 创新应用 性能分析
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基于HyperMesh的引航船辅助登乘装置强度分析
7
作者 王荣涛 徐江 +1 位作者 谢松莲 丁鑫 《机电设备》 2025年第5期34-38,共5页
引航船辅助登乘装置是引航员在海上安全换乘作业的重要设备,海上作业要求设备具有较高的强度,以保证引航员海上作业的安全。为此,分析引航船辅助登乘装置的使用工况,利用HyperMesh对辅助登乘装置的结构强度进行建模和分析,并通过试验来... 引航船辅助登乘装置是引航员在海上安全换乘作业的重要设备,海上作业要求设备具有较高的强度,以保证引航员海上作业的安全。为此,分析引航船辅助登乘装置的使用工况,利用HyperMesh对辅助登乘装置的结构强度进行建模和分析,并通过试验来测试验证。结果表明,该装置的结构强度和安全性符合设计标准,满足海上作业要求。研究结果也为其他类似的登乘装置设计提供有价值的参考。 展开更多
关键词 引航船 辅助登乘 有限元分析 结构优化
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尾滑式小艇收放装置安装工艺研究
8
作者 应江马 邱家秾 王玲奇 《中国水运》 2025年第11期152-154,共3页
本文根据特种船的实际需求及特点,对比国内外各型号特种船后,认为尾滑式小艇收放相对于传统的吊放式小艇收放是一种更先进、更安全、更快速的操作方式。本文将简要介绍尾滑式小艇收放装置的相关功能、布置及相对于传统吊放式小艇收放的... 本文根据特种船的实际需求及特点,对比国内外各型号特种船后,认为尾滑式小艇收放相对于传统的吊放式小艇收放是一种更先进、更安全、更快速的操作方式。本文将简要介绍尾滑式小艇收放装置的相关功能、布置及相对于传统吊放式小艇收放的优缺点,着重介绍尾滑式小艇收放装置的安装工艺,为后续优化提供参考。 展开更多
关键词 尾滑 小艇 收放装置 安装工艺
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船载岩心自动仓储系统模拟海况试验的研究与应用
9
作者 李小虎 张丁标 +2 位作者 曹进超 王声森 孙锡志 《广东造船》 2025年第5期90-93,共4页
本文针对船载岩心自动仓储系统缺乏试验验证技术的问题,开展陆上模拟试验的研究和应用,通过对岩心自动仓储系统核心功能和部件的分析,综合考虑试验难点及成本等因素,设计出一套陆上模拟试验装置及相应的试验方案,可模拟系统在海上各倾... 本文针对船载岩心自动仓储系统缺乏试验验证技术的问题,开展陆上模拟试验的研究和应用,通过对岩心自动仓储系统核心功能和部件的分析,综合考虑试验难点及成本等因素,设计出一套陆上模拟试验装置及相应的试验方案,可模拟系统在海上各倾斜角下的系统运行试验和结构应力测试,为系统性能验证、风险评估及设计优化提供支撑,为船载岩心自动仓储系统的实船应用提供重要保障。 展开更多
关键词 船载岩心库 自动仓储系统 模拟海况试验
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潜艇舱室氯酸盐化学供氧装置研究进展
10
作者 王馨博 张垚鹏 +3 位作者 张晚晚 许莹 陈菊娜 蒋以山 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第9期1-8,共8页
当前,氯酸盐化学供氧装置被各国海军广泛应用于潜艇舱室氧气供应中。本文分析了潜艇舱室氯酸盐化学供氧装置的工作原理与装置组成,分别从提高供氧稳定性、增强本质热安全性、防止外部污染和控制毒害气体释放4个方面归纳了近年来氯酸盐... 当前,氯酸盐化学供氧装置被各国海军广泛应用于潜艇舱室氧气供应中。本文分析了潜艇舱室氯酸盐化学供氧装置的工作原理与装置组成,分别从提高供氧稳定性、增强本质热安全性、防止外部污染和控制毒害气体释放4个方面归纳了近年来氯酸盐化学供氧装置的研究进展,指出未来需要在建立实际条件下的氯酸盐催化分解过程及动力学特征认知、深化对金属燃料与催化剂耦合效应的理解与运用、明晰毒害气体来源与生成机制等方向继续深入开展研究工作。本文可为潜艇舱室新型化学供氧装置的设计开发提供参考。 展开更多
关键词 潜艇 舱室 化学供氧 氯酸盐 供氧装置
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风电安装平台冲桩系统及关键设备探讨
11
作者 辛来宝 刘雅斐 邹爱芳 《广东造船》 2025年第1期85-89,共5页
风电安装平台在风机运输、安装等方面发挥了巨大的作用,平台作业需要频繁的插、拔桩,而拔桩作业难度大、危险性高且作业时间长,一套有效的冲桩系统和可靠的冲桩设备尤为重要。本文介绍了冲桩系统与介质的组合使用方式,研究了冲桩泵、冲... 风电安装平台在风机运输、安装等方面发挥了巨大的作用,平台作业需要频繁的插、拔桩,而拔桩作业难度大、危险性高且作业时间长,一套有效的冲桩系统和可靠的冲桩设备尤为重要。本文介绍了冲桩系统与介质的组合使用方式,研究了冲桩泵、冲桩软管、喷嘴等关键设备,并提出了关键设备的未来研究方向,以供行业内参考。 展开更多
关键词 海上风电 风电安装平台 冲桩系统 冲桩设备
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某VLOC船加装折叠式旋筒风帆安装工艺
12
作者 龙奔 《广东造船》 2025年第5期53-56,共4页
利用风能辅助推进、节能减排的船舶风帆技术近年得到较好的应用,本文以某大型矿砂船(VLOC)加装折叠式旋筒风帆的改造工程为案例,介绍了旋筒风帆安装工艺,包括风帆吊装、基座焊接、折叠油缸安装等关键环节的技术要点,以及配套液压系统、... 利用风能辅助推进、节能减排的船舶风帆技术近年得到较好的应用,本文以某大型矿砂船(VLOC)加装折叠式旋筒风帆的改造工程为案例,介绍了旋筒风帆安装工艺,包括风帆吊装、基座焊接、折叠油缸安装等关键环节的技术要点,以及配套液压系统、电气系统改造方案,总结施工过程中积累的实践经验,可为同类船舶的改造提供参考。 展开更多
关键词 旋筒风帆 折叠式 改造
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履带式水下清洗机器人设计与永磁吸附优化 被引量：2
13
作者 赵飞 凌宏杰 王琦 《船海工程》 北大核心 2024年第4期82-86,共5页
为解决内河船体壁面坞内或水下人工清洗附着物费用昂贵且周期长的问题,设计一种履带式水下清洗机器人。通过建立机器人的静力学模型,求解机器人所需静态稳定条件下的最小吸附力,借助Maxwell仿真求解优化限定尺寸下,采用N-S正反充磁和Hal... 为解决内河船体壁面坞内或水下人工清洗附着物费用昂贵且周期长的问题,设计一种履带式水下清洗机器人。通过建立机器人的静力学模型,求解机器人所需静态稳定条件下的最小吸附力,借助Maxwell仿真求解优化限定尺寸下,采用N-S正反充磁和Halbach磁路的成组永磁体最佳性能的尺寸参数。结果表明,优化后Halbach磁路成组的永磁体可以满足油漆层和附着物总厚度不超过10 mm,而N-S正反充磁成组的磁体只能满足总厚度不超过6 mm的安全附壁。制造功能样机实验验证了机器人可以满足10mm以内间距的附壁要求,为下一步机器人的工程性应用奠定基础。 展开更多
关键词 水下清洗机器人 永磁吸附 静力学 N-S充磁 Halbach磁路
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电磁感应快速加热技术在舰船甲板除冰设备研制中的应用与优化
14
作者 李旻 何庆林 +3 位作者 王平团 蔡晓雄 白龙雷 王晓晖 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第S02期166-174,共9页
[目的]在极地或高纬度地区航行时,舰船甲板的除冰清雪工作至关重要。综合考虑能量产生原理、加热效率、温控精度以及能耗等多方面因素,应用电磁感应快速加热技术开展甲板除冰技术极具创新性及先进性,但全球范围内尚无成熟应用于此领域... [目的]在极地或高纬度地区航行时,舰船甲板的除冰清雪工作至关重要。综合考虑能量产生原理、加热效率、温控精度以及能耗等多方面因素,应用电磁感应快速加热技术开展甲板除冰技术极具创新性及先进性,但全球范围内尚无成熟应用于此领域的装置。[方法]深入探究电磁感应加热技术原理(涵盖发展历程、工作原理、技术特点优势),特别是基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)构架的大功率电力电子技术在其中的应用,开展舰船电磁感应快速加热甲板除冰技术研究与装置研制。详细阐述总体方案、技术转化方式、应用试验验证,全面介绍检测控制与信号分析、程序控制与反馈、水路冷却与机械结构集成设计、输出主线缆与感应前端控制设计等关键技术,并探讨技术应用关键要素。[结果]应用实验表明,所设计装置可有效清除30 mm以内冰层,具备高效节能、精准控制、快速响应、清洁环保等优点。[结论]该装置可提升我国舰船极寒航区除冰能力提供有力支撑,助力我国极地航行保障能力提升,推动舰船甲板除冰技术发展,在军事、工业和民用领域具有广泛应用前景。 展开更多
关键词 舰船甲板除冰 电磁感应加热 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 极地航行保障 技术转化
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一种新型多旋翼无人机着舰装置及安全边界评估方法
15
作者 孔杰杰 王检耀 王鸿东 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期272-279,共8页
[目的]为解决旋翼无人机在海上无人平台应用时的自主安全着舰问题,开展旋翼无人机着舰装置及其安全评估方法研究。[方法]以多旋翼无人机为对象,基于“鱼叉–格栅”式助降装置原理,设计一种新型的“V形足–网”式着舰装置。建立无人机和... [目的]为解决旋翼无人机在海上无人平台应用时的自主安全着舰问题,开展旋翼无人机着舰装置及其安全评估方法研究。[方法]以多旋翼无人机为对象,基于“鱼叉–格栅”式助降装置原理,设计一种新型的“V形足–网”式着舰装置。建立无人机和甲板的多刚体动力学模型,通过ADAMS在不同横摇幅值和周期条件下开展着舰过程仿真,得到无人机着舰的姿态变化过程、着舰临界周期和稳定时间。[结果]仿真结果显示,相比普通着舰装置,“V形足–网”装置具备更高的对接冗余度,可适应更小的横摇周期和更大的横摇幅值,并可更快达到姿态稳定。[结论]研究表明,所设计的装置相比普通装置安全性更优异,通过仿真得到的装置安全边界,可为无人机着舰控制提供参考依据,进而提高无人机在海上平台的自主着舰可靠性。 展开更多
关键词 无人机 着舰装置 动力学仿真 安全边界评估
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无人水面艇收放技术发展趋势探讨 被引量：31
16
作者 张晓东 刘世亮 +2 位作者 刘宇 胡晓芳 高超 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第6期50-57,共8页
无人水面艇(USV)是当前无人系统研究的热点领域之一,由于USV收放技术涉及到回收引导、对接、挂脱钩等难点而成为目前的前沿研究课题。通过收集整理国内外现有及在研USV的收放技术要点,归纳出USV收放操作过程通常采用吊放式、艉滑道式、... 无人水面艇(USV)是当前无人系统研究的热点领域之一,由于USV收放技术涉及到回收引导、对接、挂脱钩等难点而成为目前的前沿研究课题。通过收集整理国内外现有及在研USV的收放技术要点,归纳出USV收放操作过程通常采用吊放式、艉滑道式、坞舱式3种收放装置。在此基础上,从设备配置、空间需求、波浪影响、母船航速、适应海况、操作情况和收放耗时等方面,分别对上述3种USV收放技术进行对比分析,得出艉滑道式收放技术更适合于USV收放需要的结论。同时,指出当前USV及其收放装置在实现自主收放时需要开展的实用化研究方向,期望能对USV及其收放技术的发展起到一定的指导作用。 展开更多
关键词 无人水面艇 布收回收 对比分析 发展趋势
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尾滑道式船载小艇收放系统的研发及应用 被引量：17
17
作者 金迎村 张建平 +2 位作者 李祥宁 夏翔 袁建雄 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2005年第6期45-48,共4页
尾滑道式小艇收放是国内的一种新型船载小艇收放技术,与传统小艇收放方式相比,具有收放艇快速、安全、可在较高海情下操作等明显优势.文章介绍了国内首创的尾滑道式船载小艇收放系统的设计、试验、使用特点和广泛应用前景.
关键词 船舶工程 尾滑道 收放系统 小艇
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喷嘴孔径对喷雾降温性能的影响 被引量：4
18
作者 王小川 贺国 +2 位作者 赵光永 邓洪越 盛伟 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2013年第4期56-60,共5页
针对发动机排出高温烟气的喷雾降温问题,研究了不同工况下、不同孔径喷嘴喷雾的降温性能,分析了雾滴尺寸和喷雾量对降温性能的影响。结果表明:喷嘴孔径越大,喷雾量越大,烟气降温幅度越大,但喷雾量过大时水雾对烟气测温的准确性产生较大... 针对发动机排出高温烟气的喷雾降温问题,研究了不同工况下、不同孔径喷嘴喷雾的降温性能,分析了雾滴尺寸和喷雾量对降温性能的影响。结果表明:喷嘴孔径越大,喷雾量越大,烟气降温幅度越大,但喷雾量过大时水雾对烟气测温的准确性产生较大影响;雾滴尺寸越小,蒸发时间越短,在有限蒸发时间与运动距离内雾滴和烟气的热交换越充分,但降温幅度有限;喷嘴孔径越小,喷雾停止后排气系统恢复原状态所需时间越短。 展开更多
关键词 发动机 喷嘴 孔径 喷雾冷却 排气系统
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一种新型张力保护自动收放脐带缆绞车装置 被引量：7
19
作者 邓智勇 曾钕钋 张浩立 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期107-111,共5页
介绍一种新型张力保护自动收放的脐带缆绞车装置的组成及特点。该装置克服了传统脐带缆绞车全人工操作模式所存在的效率低和安全性差等问题,实现了脐带缆绞车的自动收放和排缆,准确控制脐带缆张力,有效保护脐带缆的安全,大幅提高了潜水... 介绍一种新型张力保护自动收放的脐带缆绞车装置的组成及特点。该装置克服了传统脐带缆绞车全人工操作模式所存在的效率低和安全性差等问题,实现了脐带缆绞车的自动收放和排缆,准确控制脐带缆张力,有效保护脐带缆的安全,大幅提高了潜水器等水下作业设备的工作效率和作业安全性。 展开更多
关键词 脐带缆绞车 自动收放 自动排缆 张力保护
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浮筏隔振装置的超单元建模方法 被引量：5
20
作者 瞿祖清 华宏星 傅志方 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1998年第4期81-86,共6页
浮筏是一种集弹簧、阻尼器、刚体和弹性体为一体的混合动力学系统，对其建立合适的动力学模型存在困难，为此本文提出一种超单元建模方法。该方法首先在物理空间中对装置中弹性体的有限元模型进行降阶，并建立相应的超单元，然后与普通... 浮筏是一种集弹簧、阻尼器、刚体和弹性体为一体的混合动力学系统，对其建立合适的动力学模型存在困难，为此本文提出一种超单元建模方法。该方法首先在物理空间中对装置中弹性体的有限元模型进行降阶，并建立相应的超单元，然后与普通单元一样把它们直接组装到总体模型中。用该方法建立起来的动力学降价模型不仅在规模上远小于未降阶的有限元模型，而且能很好地保留原模型在中、低频段内的动态特性。数值示例表明，本文提出的超单元建模方法是一种有效的浮筏隔振装置建模方法。 展开更多
关键词 浮筏 振动控制 有限元建模 超单元 模型降阶
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