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题名多学科设计优化在复杂船型开发中的应用
- 1
-
-
作者
章瑾
叶杨
朱婷
-
机构
武汉工程大学邮电与信息工程学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第7期59-63,共5页
-
文摘
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。
-
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
-
Keywords
multidisciplinary design optimization
complex ship type
improved particle swarm optimization
optimization objective
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名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
-
机构
延安大学西安创新学院数据科学与工程学院
西安邮电大学电子工程学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第18期180-184,共5页
-
基金
延安大学西安创新学院2024年科研攀登(I类)项目(2024XJKY01)
2024年度陕西省重点研发计划重点产业创新链项目(2024GX-ZDCYL-01-24)。
-
文摘
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。
-
关键词
微机电系统
倾角仪
信号补偿
自适应卡尔曼滤波
-
Keywords
micro-electromechanical systems
inclinometer
signal compensation
adaptive kalman filtering
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名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
-
机构
福建船政交通职业学院信息与智慧交通学院
福建船政交通职业学院航海学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第10期176-180,共5页
-
文摘
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。
-
关键词
吃水模型
动态匹配
多层感知机
精度
-
Keywords
draft model
dynamic matching
MLP
precision
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名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
-
机构
河南工程学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第16期177-180,共4页
-
文摘
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。
-
关键词
极限强度
船舶设计
ANSYS
设计优化
-
Keywords
ultimate strength
ship design
Ansys
design optimization
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名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
-
机构
盐城工学院机械工程学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第6期106-109,共4页
-
文摘
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。
-
关键词
多传感器
数据融合
船舶柴油机
热力参数
-
Keywords
multi-sensor
data fusion
marine diesel engine
thermal parameters
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名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
-
机构
武汉船舶职业技术学院机械工程学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第14期173-176,共4页
-
文摘
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。
-
关键词
随机森林算法
波浪载荷
仿真
-
Keywords
random forest algorithm
wave load
simulation
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名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
-
机构
黑龙江工程学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第8期65-69,共5页
-
文摘
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。
-
关键词
模块化
舰船
结构相关性
多体动力学理论
-
Keywords
modularity
ships
structural correlation
the theory of multi-body dynamics
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名基于Python的雷达系统电子侦察与干扰技术
- 8
-
-
作者
胡荣
罗小青
-
机构
南昌大学科学技术学院
江西制造职业技术学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第20期185-189,共5页
-
基金
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ2207513)
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ2407706)。
-
文摘
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。
-
关键词
PYTHON
雷达系统
电子侦察与干扰
-
Keywords
Python
radar system
electronic reconnaissance and interference
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名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
-
机构
青岛黄海学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第7期49-53,共5页
-
基金
山东省高等学校科技计划项目(J17KB153)。
-
文摘
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。
-
关键词
有限元
推进轴系校中技术
动态模型
-
Keywords
finite element
propulsion shafting alignment technology
dynamic model
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名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
- 10
-
-
作者
李迎飞
徐杰
-
机构
武汉船舶职业技术学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第8期185-189,共5页
-
文摘
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。
-
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
-
Keywords
cooperative control
mixed strategy
ship deck
mechanical automatic control system
architecture design
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名激光-电弧复合焊接铝合金船体热力学耦合机制研究
- 11
-
-
作者
邱鹏
周飞霓
-
机构
武汉船舶职业技术学院船舶与海洋工程学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第11期20-24,共5页
-
文摘
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。
-
关键词
激光-电弧焊接
铝合金
热力学
耦合机制
仿真
-
Keywords
laser-arc welding
aluminum alloy
thermodynamics
coupling mechanism
simulation
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名海上钻井平台电站并网的自动控制系统研发
- 12
-
-
作者
闫景富
胡安泰
-
机构
中国石油大学(北京)克拉玛依校区
中国石油大学(北京)人工智能学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第8期156-160,共5页
-
基金
新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目(2022D01A165)
教育部产学合作协同育人项目(231106545242815)。
-
文摘
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。
-
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
-
Keywords
offshore drilling platforms
connect to the grid
automatic control system
load balancing
power distribution
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名大型船舶在高海况下的倾覆特性研究
- 13
-
-
作者
陈秉权
侯玲
-
机构
中国船级社湛江分社
广东海洋大学船舶与海运学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第12期30-33,共4页
-
文摘
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。
-
关键词
船舶
高海况
倾覆
横摇
-
Keywords
ship
high-sea state
capsize
roll
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名基于空间散乱数据点的舱体布局模型构建
- 14
-
-
作者
王秋璐
杨建宏
-
机构
洛阳理工学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第11期170-174,共5页
-
文摘
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。
-
关键词
改进退火算法
舱体布局
聚类算法
模型构建
-
Keywords
improved annealing algorithm
cabin layout
clustering algorithm
model construction
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名船尾轴承润滑特性中螺旋桨激振力的影响特性研究
- 15
-
-
作者
杜彩凤
王志芬
-
机构
中原科技学院机电工程学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第12期34-37,共4页
-
基金
河南省教育厅高等学校重点科研项目(23A460028)。
-
文摘
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。
-
关键词
润滑特性
螺旋桨
激振力
油膜压力
油膜厚度
-
Keywords
lubrication characteristics
propeller
excitation force
oil film pressure
film thickness
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名船载电子稳像系统的平台稳定性控制技术研究
- 16
-
-
作者
田华
于平平
安学宇
-
机构
大连东软信息学院智能与电子工程学院
河北科技大学
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第6期134-137,共4页
-
文摘
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。
-
关键词
MPC
电子稳像系统
船舶
平台稳定性
-
Keywords
MPC
electronic image stabilization system
ships
platform stability
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名小波分析法在船舶局域网络干扰信息挖掘中的应用
- 17
-
-
作者
李慧姝
任娟慧
任波
-
机构
山西能源学院计算机与信息工程系
太原理工大学
山西省水文水资源勘测总站
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第16期173-176,共4页
-
基金
山西省教育科学“十四五”规划课题(GH-230252)。
-
文摘
传统频域滤波与时域分析方法难以有效处理非平稳干扰的时变特性与多源耦合问题。分析船舶局域网络干扰的时域、频域特征,构建基于小波分析的“信号预处理—特征提取—源定位”一体化框架,提出自适应小波阈值去噪算法,提取能量熵、频率重心、时域突变点密度构成多维度特征向量,实现干扰类型的精准分类。结合小波时频局部化特性与TDOA技术,构建干扰源时空定位模型,仿真试验表明,该方法对高斯噪声、脉冲干扰和混合干扰的信噪比提升分别达15.8、18.3、16.2 dB,验证了本文方法的有效性与工程应用价值。
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关键词
小波分析
噪声处理
源定位
信息挖掘
-
Keywords
wavelet analysis
noise processing
source localization
information mining
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名考虑多因素的船舶静水航速修正模型构建与验证研究
- 18
-
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作者
韩超
王海兴
赵本龙
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机构
河北水利电力学院水利工程系
河北省保定市水文勘测研究中心
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第12期43-47,共5页
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基金
2023年度河北省水利科研与推广计划项目(202384)
2022年沧州市科技计划自筹经费项目(222109002)
河北水利电力学院2023年度基本科研业务费产学研专项项目(SYKY2342)。
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文摘
本文基于计算流体力学(CFD)展开研究,首先深入分析船舶自身参数与外部环境因素对船舶静水航速的影响;随后构建基于CFD的船舶静水航速修正体系,涵盖基准CFD模型建立及修正参数计算模型构建,采用多元线性回归方法计算修正参数;最后通过独立CFD模拟数据对模型进行验证。结果表明,该修正体系具备一定的有效性与稳定性,修正参数计算模型对形状修正因子和流速修正系数的预测值与实际值偏差在合理范围,为船舶静水航速修正提供了可靠方法与理论依据。
-
关键词
计算流体力学
静水航速
修正体系
计算模型
-
Keywords
CFD
speed in still water
revision system
calculation model
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名舰载激光武器的多自由度稳定平台设计
- 19
-
-
作者
曹丽丽
李志坚
张旭峰
-
机构
山西工学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第12期170-174,共5页
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基金
2023年山西省高等学校科技创新计划项目(2023L441)。
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文摘
本文针对传统稳定平台技术路线存在的不足,提出直接驱动电机+高精度谐波减速器的多自由度稳定平台设计方案。方案围绕主机控制与方位、俯仰、横滚三轴系展开,硬件上采用高精度谐波减速器,软件采用位置环+速度环+电流环的复合控制架构。Matlab仿真测试模拟低空无人机低速运动,平台接收位置信息后动态跟踪并击毁目标,实测利用六自由度运动平台模拟舰艇运动,测量激光束指向偏差。结果表明,该平台在不同振动等级工况下均具有较高指向精度,能满足舰载激光武器指向精度要求,有效克服了传统平台在响应速度、精度保持、环境适应性等方面的局限,为舰载激光武器实战化应用提供可靠技术支撑。
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关键词
激光武器
多自由度稳定平台
复合控制架构
指向精度
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Keywords
laser weapon
multi-degree-of-freedom stable platform
compound control architecture
pointing accuracy
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
-
题名大型舰船舱室的输电线路智能化布局设计
- 20
-
-
作者
廖娟
答惠琳
-
机构
江西工程学院
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第14期177-180,共4页
-
文摘
随着舰船电力系统复杂度提升,大型舰船舱室输电线路需在复杂电磁环境、紧凑空间与高可靠性要求下实现优化布局,传统人工设计方法已难以满足需求。分析了舰船电力系统负荷特性、舱室空间限制及输电线路的功能需求,确定不同舱室设计侧重点。采用激光雷达与多类型传感器采集舱室空间信息和电力参数,通过边缘计算与云端协同完成数据处理与传输。设计遗传算法、粒子群算法及二者融合的遗传-粒子群混合算法,对输电线路布局进行优化并进行仿真,结果显示遗传-粒子群混合算法在缩短线路长度、降低功率损耗上显著优于人工布局与单一算法,为舰船舱室输电线路智能化布局提供有效方案。
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关键词
遗传-粒子群混合算法
输电线路
智能化布局
-
Keywords
GA-PSO
transmission line
intelligent layout
-
分类号
U667.65
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
