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多学科设计优化在复杂船型开发中的应用
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作者 章瑾 叶杨 朱婷 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第7期59-63,共5页
在复杂船型开发中,多学科设计优化的应用对提升船舶综合性能、降低成本等具有重要意义。本文搭建多学科优化设计框架,明确综合优化目标,兼顾水动力、结构、稳性和经济性等多方面需求,深入分析各学科约束条件,为优化设计奠定基础。运用... 在复杂船型开发中,多学科设计优化的应用对提升船舶综合性能、降低成本等具有重要意义。本文搭建多学科优化设计框架,明确综合优化目标,兼顾水动力、结构、稳性和经济性等多方面需求,深入分析各学科约束条件,为优化设计奠定基础。运用改进粒子群算法,借助动态惯性权重调整、自适应学习因子等策略提升搜索能力,在收敛速度和稳定性上优于传统算法,将其应用于复杂船型多学科优化设计,重点研究船首和螺旋桨的多学科优化设计方案,结果表明多学科设计优化方法能有效提升设计效率。 展开更多
关键词 多学科设计优化 复杂船型 改进粒子群算法 优化目标
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舰船微机电系统倾角仪信号的补偿和软件算法处理
2
作者 黄同 李娣娜 黄海生 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第18期180-184,共5页
舰船倾角仪易受非线性特性与动态干扰影响,导致测量精度下降。本文针对这一问题,提出多项式拟合补偿与自适应卡尔曼滤波相结合的解决方案,前者通过多项式函数拟合与最小二乘法,将静态非线性误差从2.5°降至0.6°以内;后者依托预... 舰船倾角仪易受非线性特性与动态干扰影响,导致测量精度下降。本文针对这一问题,提出多项式拟合补偿与自适应卡尔曼滤波相结合的解决方案,前者通过多项式函数拟合与最小二乘法,将静态非线性误差从2.5°降至0.6°以内;后者依托预测-更新-自适应调整三阶段机制,动态优化噪声协方差,提升舰船动态工况下的测量实时性与抗干扰能力。实验验证表明,两种算法协同作用可有效提升倾角测量精度,为舰船姿态监测提供可靠数据支撑。 展开更多
关键词 微机电系统 倾角仪 信号补偿 自适应卡尔曼滤波
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近海航运中船舶三维吃水模型动态匹配技术研究
3
作者 王霞 李文明 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第10期176-180,共5页
近海航运中船舶吃水精准控制对安全与效率至关重要,传统人工观测精度不足,单一测量技术受环境制约。本文对船舶三维吃水模型动态匹配技术进行研究,构建包含多源数据采集预处理、多层感知机神经网络模型设计及动态反馈机制的技术架构,实... 近海航运中船舶吃水精准控制对安全与效率至关重要,传统人工观测精度不足,单一测量技术受环境制约。本文对船舶三维吃水模型动态匹配技术进行研究,构建包含多源数据采集预处理、多层感知机神经网络模型设计及动态反馈机制的技术架构,实现船舶载重、水文环境与航行任务的动态耦合建模,在算法层面,采用多层感知机(MLP)神经网络,有效处理多变量非线性耦合关系,其三维吃水预测精度较传统方法提升70%–80%。本文构建的船舶三维吃水动态匹配模型对保障船舶安全航行具有重要作用。 展开更多
关键词 吃水模型 动态匹配 多层感知机 精度
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结构极限强度在船体设计中的核心作用及优化策略
4
作者 蒋蒙 王旭 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第16期177-180,共4页
船舶在复杂海洋环境中面临巨浪冲击、碰撞等极端载荷,极限强度是保障航行安全的核心指标。本文探讨极限强度对船体设计的影响维度,分析材料选型、结构布局等关键因素,结合Smith法与有限元仿真计算极限强度,通过初步设计参数筛选、详细... 船舶在复杂海洋环境中面临巨浪冲击、碰撞等极端载荷,极限强度是保障航行安全的核心指标。本文探讨极限强度对船体设计的影响维度,分析材料选型、结构布局等关键因素,结合Smith法与有限元仿真计算极限强度,通过初步设计参数筛选、详细设计应力集中区优化及实船验证的三级流程,提出高应变区增厚、低应力区减薄的拓扑优化策略,其成果在散货船、集装箱船等船型中有效平衡安全与经济性能,为极端工况设计提供系统支撑。 展开更多
关键词 极限强度 船舶设计 ANSYS 设计优化
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基于多传感器感知的船舶柴油机热力参数监测研究
5
作者 邱亚兰 王建林 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第6期106-109,共4页
柴油机是船舶动力的核心装置,对其热力参数进行监测可以有效提高船舶航行安全性。提出一种基于多传感器感知的船舶柴油机热力参数监测系统,设计系统基本结构,对热力参数相关的传感器进行硬件选型,设计燃油温度和压力传感器基本结构,提... 柴油机是船舶动力的核心装置,对其热力参数进行监测可以有效提高船舶航行安全性。提出一种基于多传感器感知的船舶柴油机热力参数监测系统,设计系统基本结构,对热力参数相关的传感器进行硬件选型,设计燃油温度和压力传感器基本结构,提出一种基于贝叶斯网络的多传感器数据融合方法,并采用加权平均法进行决策融合,在此基础上使用构建的监测系统对等多个压力和温度传感器数据进行实时监测,计算得到的决策融合结果能够有效排除异常传感器对热力参数监测结果的干扰。 展开更多
关键词 多传感器 数据融合 船舶柴油机 热力参数
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基于随机森林算法的船舶波浪载荷预测与仿真
6
作者 於建伟 周岚 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第14期173-176,共4页
船舶波浪载荷预测对船舶结构安全与设计优化至关重要,准确获取波浪载荷面临诸多挑战。本文构建多维度影响因素特征数据集,融合实船航行、水池试验与数值仿真多源数据,经清洗预处理后,明确波高、波浪周期等关键参数构建多维特征向量,并... 船舶波浪载荷预测对船舶结构安全与设计优化至关重要,准确获取波浪载荷面临诸多挑战。本文构建多维度影响因素特征数据集,融合实船航行、水池试验与数值仿真多源数据,经清洗预处理后,明确波高、波浪周期等关键参数构建多维特征向量,并合理划分数据集;对随机森林模型进行优化与水动力约束融合,采用网格搜索、交叉验证结合遗传算法优化算法参数,并评估参数优化效果。针对3类典型船型开展数值仿真与模型验证,研究表明,优化后的随机森林算法预测精度高、计算高效,能为船舶波浪载荷预测提供可靠方案。 展开更多
关键词 随机森林算法 波浪载荷 仿真
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模块化技术在舰船结构相关性分析与设计中的应用
7
作者 于春鹏 范德会 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第8期65-69,共5页
为实现现代舰船结构设计的多元化要求,模块化技术的应用成为关键。探讨舰船结构模块划分的3种方法,即基于功能、基于结构相似性以及考虑制造与维护的模块划分,并阐述了各方法的划分依据、关键步骤及优势;接着运用多体动力学理论,对舰船... 为实现现代舰船结构设计的多元化要求,模块化技术的应用成为关键。探讨舰船结构模块划分的3种方法,即基于功能、基于结构相似性以及考虑制造与维护的模块划分,并阐述了各方法的划分依据、关键步骤及优势;接着运用多体动力学理论,对舰船结构模块间在波浪冲击和武器发射反冲力等工况下的相关性进行深入分析,通过建立动力学方程和模拟软件仿真,明确了模块间的力传递、运动响应和变形情况。模块间相关性分析能为结构性能评估和优化提供依据,对模块应力、变形及承载能力的研究有助于保障舰船的结构稳定。 展开更多
关键词 模块化 舰船 结构相关性 多体动力学理论
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基于Python的雷达系统电子侦察与干扰技术
8
作者 胡荣 罗小青 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第20期185-189,共5页
针对现代战场雷达电子对抗中侦察精度不足、干扰自适应弱及验证平台成本高的问题,本文基于Python设计雷达系统的侦察-干扰全流程技术方案。核心设计包括:轻量化雷达信号识别模型,以MobileNetV3为基础,结合知识蒸馏与小波去噪,实现LFM/B... 针对现代战场雷达电子对抗中侦察精度不足、干扰自适应弱及验证平台成本高的问题,本文基于Python设计雷达系统的侦察-干扰全流程技术方案。核心设计包括:轻量化雷达信号识别模型,以MobileNetV3为基础,结合知识蒸馏与小波去噪,实现LFM/BPSK等信号的快速识别;智能干扰技术,通过PPO模型优化干扰策略(压制/欺骗切换),DCGAN生成高逼真假目标信号;构建4层Python仿真平台,集成数据生成、模型训练、交互可视化与硬件对接功能。仿真实验结果表明,相比DDPG、A3C等主流智能干扰算法,PPO模型的压制式干扰成功率、欺骗式干扰成功率及平均JSR、平均Pdecept以及干扰响应时间均显著更优。 展开更多
关键词 PYTHON 雷达系统 电子侦察与干扰
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有限元算法在船舶推进轴系校中技术中的应用
9
作者 李晓岩 白二净 程俏俏 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第7期49-53,共5页
船舶推进轴系校中技术是保障船舶性能与安全的关键技术之一。通过对比分析刚性轴系计算法、三弯矩方程法等传统校中计算方法与有限元技术,发现有限元技术在模拟轴系弹性变形、处理复杂结构和边界条件方面优势显著。探讨了不同工况下船... 船舶推进轴系校中技术是保障船舶性能与安全的关键技术之一。通过对比分析刚性轴系计算法、三弯矩方程法等传统校中计算方法与有限元技术,发现有限元技术在模拟轴系弹性变形、处理复杂结构和边界条件方面优势显著。探讨了不同工况下船体变形对轴系校中的影响,结果表明船体变形会改变轴系安装基线和轴承负荷分布,影响轴系运行、寿命及传动效率。通过优化轴系校中方法,可降低轴承磨损率并提高轴系疲劳寿命。本文提出的方法为船舶推进轴系校中提供了重要参考依据。 展开更多
关键词 有限元 推进轴系校中技术 动态模型
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圆筒型FPSO自由降落式救生艇调试方案设计
10
作者 唐勇 张群 +2 位作者 苑宏钰 孙广斌 李杰 《机电工程技术》 2025年第19期175-179,共5页
国内海洋石油工程领域关于圆筒型FPSO自由降落式救生艇调试技术研究尚属空白。以我国南海某一新投产的圆筒型FPSO自由降落式救生艇调试内容作为研究对象,基于《国际救生设备准则》《国际海上人命安全公约》《浮式生产储油装置(FPSO)安... 国内海洋石油工程领域关于圆筒型FPSO自由降落式救生艇调试技术研究尚属空白。以我国南海某一新投产的圆筒型FPSO自由降落式救生艇调试内容作为研究对象,基于《国际救生设备准则》《国际海上人命安全公约》《浮式生产储油装置(FPSO)安全规范》以及圆筒型FPSO自由降落式救生艇设计资料等相关文献,对其测试要求、测试内容、测试过程进行了深入了解和分析,并通过利用相关资源,设计制定了我国海洋石油工程领域圆筒型FPSO自由降落式救生艇调试技术方案,内容包括救生艇艇架负载测试、抛艇测试、航行测试、收艇测试,详细介绍了圆筒型FPSO自由降落式救生艇各阶段测试内容的具体实施过程,解决了自由降落式救生艇在深远海复杂海况下抛收艇技术难题,可为后续其他类似项目提供技术借鉴。 展开更多
关键词 圆筒型FPSO 自由降落式救生艇 调试方案
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船舶甲板机械自动化控制系统的架构设计与优化 被引量:1
11
作者 李迎飞 徐杰 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第8期185-189,共5页
船舶甲板机械自动化控制系统的高效稳定运行对保障船舶作业安全、提高作业效率意义重大。本文设计船舶甲板机械自动化控制系统架构,采用分层架构,涵盖管理层、控制层与设备层,通过成熟网络实现协同控制。提出基于任务优先级的调度、分... 船舶甲板机械自动化控制系统的高效稳定运行对保障船舶作业安全、提高作业效率意义重大。本文设计船舶甲板机械自动化控制系统架构,采用分层架构,涵盖管理层、控制层与设备层,通过成熟网络实现协同控制。提出基于任务优先级的调度、分布式协同控制算法、故障诊断与容错控制以及混合策略等多机协同控制策略。经仿真验证,混合策略在任务完成时间、协同误差控制等方面展现出良好的综合性能,为系统优化提供了有效方案。 展开更多
关键词 协同控制 混合策略 船舶甲板 机械自动化控制系统 架构设计
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中国船级社《极地救生设备指南》(2025)10月1日生效
12
《中国船检》 2025年第9期21-21,共1页
中国船级社《极地救生设备指南》(2025)将于10月1日生效。《指南》旨在为极地航行船舶上使用的极地救生设备的认可和检验提供指导。《指南》包括应用于极地的救生设备、求生设备和通信设备的技术要求和试验方法等共计4章内容,适用于极... 中国船级社《极地救生设备指南》(2025)将于10月1日生效。《指南》旨在为极地航行船舶上使用的极地救生设备的认可和检验提供指导。《指南》包括应用于极地的救生设备、求生设备和通信设备的技术要求和试验方法等共计4章内容,适用于极地船舶上配备的极地救生设备。 展开更多
关键词 技术要求 试验方法 极地救生设备 中国船级社 指南
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一起自由降落救生艇次要降落设备典型缺陷分析
13
作者 贾永康 于健 +1 位作者 张立伟 赵威 《世界海运》 2025年第1期25-28,共4页
介绍一起自由降落救生艇次要降落设备未连接应急电源的港口国监督检查典型缺陷,系统梳理自由降落救生艇次要降落设备连接应急电源相关公约和程序的要求,深入分析缺陷产生的原因,并提出相应的安全管理建议。
关键词 自由降落救生艇 次要降落设备 安全管理 缺陷
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基于SolidWorks软件的气胀式救生筏释放装置优化设计研究
14
作者 赵树培 《中国水运》 2025年第21期87-90,共4页
本文利用Solidworks软件对一款气胀式救生筏释放装置进行三维建模,结合该装置实际使用中易出现的问题和隐患进行分析研究,提出一种多功能救生筏释放装置的设计思路,可以在有效解决某个救生筏故障时确保其他救生筏能正常释放,并且在释放... 本文利用Solidworks软件对一款气胀式救生筏释放装置进行三维建模,结合该装置实际使用中易出现的问题和隐患进行分析研究,提出一种多功能救生筏释放装置的设计思路,可以在有效解决某个救生筏故障时确保其他救生筏能正常释放,并且在释放时省时省力,最大程度地减少海上险情事故发生,为海上人命安全提供技术支持。 展开更多
关键词 SOLIDWORKS软件 救生筏释放装置 优化设计
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激光-电弧复合焊接铝合金船体热力学耦合机制研究
15
作者 邱鹏 周飞霓 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第11期20-24,共5页
随着船舶制造等行业对焊接质量和效率要求的不断提高,激光-电弧复合焊接技术在铝合金船体建造等领域的应用愈发受到关注。深入分析了铝合金船体建造中激光与电弧的相互作用方式,包括能量耦合、力的作用和物质传输,同时探讨了激光参数、... 随着船舶制造等行业对焊接质量和效率要求的不断提高,激光-电弧复合焊接技术在铝合金船体建造等领域的应用愈发受到关注。深入分析了铝合金船体建造中激光与电弧的相互作用方式,包括能量耦合、力的作用和物质传输,同时探讨了激光参数、电弧参数及焊接工艺条件等影响因素。通过建立温度场与应力场的耦合有限元模型,研究了该技术在铝合金船体焊接中的热力学耦合规律,并进行仿真分析。结果表明,激光与电弧的相互作用显著影响焊接质量和效率,且温度场与应力场耦合模型能够为焊接工艺优化提供有效理论依据。这对于合理制定焊接工艺参数、提升铝合金船体焊接质量具有重要指导意义。 展开更多
关键词 激光-电弧焊接 铝合金 热力学 耦合机制 仿真
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海上钻井平台电站并网的自动控制系统研发
16
作者 闫景富 胡安泰 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第8期156-160,共5页
海上钻井平台并网自动控制系统对保障钻井平台电力稳定供应至关重要,提出一种海上钻井平台并网自动控制系统,系统包括数据采集、同步检测、核心控制、通信接口及执行机构驱动等模块,阐述系统控制流程,自动控制系统采用超前角优化算法实... 海上钻井平台并网自动控制系统对保障钻井平台电力稳定供应至关重要,提出一种海上钻井平台并网自动控制系统,系统包括数据采集、同步检测、核心控制、通信接口及执行机构驱动等模块,阐述系统控制流程,自动控制系统采用超前角优化算法实现合闸的精确同步,经仿真验证能有效减小相位差。负载均衡技术采用混合功率分配策略,下垂控制具有分布式控制特性但响应精确性不足,分布式一致性控制在正常状态下能有效降低功率分配误差,采用混合功率分配策略可以有效应对海上钻井平台并网的工况要求。 展开更多
关键词 海上钻井平台 并网 自动控制系统 负载均衡 功率分配
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大型船舶在高海况下的倾覆特性研究
17
作者 陈秉权 侯玲 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期30-33,共4页
大型船舶在高海况下的航行安全面临严峻挑战,船舶倾覆事故不仅危及生命财产安全,还会造成巨大经济损失。本文系统探讨了参数横摇、纯稳性丧失及横浪中谐摇共振3种典型倾覆类型的触发机制,并借助仿真实验展现其动态特征。参数横摇初期受... 大型船舶在高海况下的航行安全面临严峻挑战,船舶倾覆事故不仅危及生命财产安全,还会造成巨大经济损失。本文系统探讨了参数横摇、纯稳性丧失及横浪中谐摇共振3种典型倾覆类型的触发机制,并借助仿真实验展现其动态特征。参数横摇初期受阻尼作用,横摇幅值相对平稳,后期因参数激励能量不断累积致使幅值急剧增大;纯稳性丧失中,不同工况使得横倾角度增长速率与剧烈程度呈现明显区别;横浪谐摇共振时,波浪频率接近船舶横摇固有频率会引发剧烈横倾、稳性风险显著增加,而偏离共振频率时横倾状态相对平稳。本文对提升船舶在高海况下的安全性与稳定性具有一定实践价值。 展开更多
关键词 船舶 高海况 倾覆 横摇
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基于空间散乱数据点的舱体布局模型构建
18
作者 王秋璐 杨建宏 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第11期170-174,共5页
现有舱体布局建模方法存在灵活性差、计算复杂度高、易陷入局部最优等问题,因此研究基于空间散乱数据点的舱体布局模型具有重要价值。本文在传统模拟退火算法基础上进行改进,采用非线性降温策略、引入空间拓扑关系约束并增加记忆功能,... 现有舱体布局建模方法存在灵活性差、计算复杂度高、易陷入局部最优等问题,因此研究基于空间散乱数据点的舱体布局模型具有重要价值。本文在传统模拟退火算法基础上进行改进,采用非线性降温策略、引入空间拓扑关系约束并增加记忆功能,结合深度学习中自动编码器进行数据预处理,运用DBSCAN算法划分功能区域,以空间利用率、通行效率、功能分区合理性为目标函数,考虑船舶重心平衡、设备安装规范等约束条件,构建了基于空间散乱数据点的舱体布局模型。验证改进模拟退火算法在舱体布局中多目标优化中的有效性,构建的模型在空间利用率、通行效率、功能冲突点数等指标上相较于传统方法有显著提升,为船舶舱体布局优化提供了更优的解决方案。 展开更多
关键词 改进退火算法 舱体布局 聚类算法 模型构建
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船尾轴承润滑特性中螺旋桨激振力的影响特性研究
19
作者 杜彩凤 王志芬 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期34-37,共4页
在船舶航行过程中,螺旋桨工作于复杂的非定常流场中,船身伴流不均、外界风浪流因素以及叶片设计等会引发周期性和随机激振力,这些激振力对船尾轴承的润滑特性产生显著影响。本文分析螺旋桨激振力的产生机制,基于流体润滑理论的雷诺方程... 在船舶航行过程中,螺旋桨工作于复杂的非定常流场中,船身伴流不均、外界风浪流因素以及叶片设计等会引发周期性和随机激振力,这些激振力对船尾轴承的润滑特性产生显著影响。本文分析螺旋桨激振力的产生机制,基于流体润滑理论的雷诺方程,建立考虑螺旋桨激振力影响的船尾轴承润滑模型;搭建模拟实验平台,涵盖实验台架、动力系统、激振力加载装置及辅助装置等,通过实验获取不同激振力幅值下油膜压力最大值和油膜最小厚度数据,并与理论计算结果进行对比。研究结果表明,油膜压力最大值和油膜最小厚度的理论值与实验值差异明显。本文为船舶推进系统的优化设计与运行维护提供了理论支撑与实践参考。 展开更多
关键词 润滑特性 螺旋桨 激振力 油膜压力 油膜厚度
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船载电子稳像系统的平台稳定性控制技术研究
20
作者 田华 于平平 安学宇 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第6期134-137,共4页
平台稳定性控制是船载电子稳像系统的核心。当前电子稳像系统平台稳定性控制算法较为复杂,且硬件成本高,本文提出一种基于MPC模型的电子稳像系统平台控制方法,设计平台稳定系统的基本结构,详细分析各模块的功能,对基于MPC模型的平台稳... 平台稳定性控制是船载电子稳像系统的核心。当前电子稳像系统平台稳定性控制算法较为复杂,且硬件成本高,本文提出一种基于MPC模型的电子稳像系统平台控制方法,设计平台稳定系统的基本结构,详细分析各模块的功能,对基于MPC模型的平台稳定性控制进行仿真,从运动曲线控制、图像抖动误差以及角度误差等3个方面对控制效果进行分析。结果表明,基于MPC模型的平台稳定控制技术能够有效降低控制误差,满足船载电子稳像系统的平台稳定性要求。 展开更多
关键词 MPC 电子稳像系统 船舶 平台稳定性
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