检索结果-南通市图书馆

基于BP神经网络的海上发射船耐波性优化研究

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舰船科学技术 2023年第24期45卷 47-51页

作者：王宝来杨晓杰刘大辉烟台哈尔滨工程大学研究院山东烟台264000 中集海洋工程研究院有限公司山东烟台264670

为了保证海上火箭发射的安全,应用BP神经网络对火箭发射船加以优化。按照海上发射在设备布局方面要求进行总布置设计,建立火箭-发射船刚性连接端的弯矩模型,以方形系数、船长和船宽为优化变量,通过BP神经网络模型对母型船进行优化设计,... 详细信息

为了保证海上火箭发射的安全,应用BP神经网络对火箭发射船加以优化。按照海上发射在设备布局方面要求进行总布置设计,建立火箭-发射船刚性连接端的弯矩模型,以方形系数、船长和船宽为优化变量,通过BP神经网络模型对母型船进行优化设计,优化得到的船型弯矩比母型船减少了19.41%;对部分优异样本点进行再建模和数值仿真,仿真结果表明,BP神经网络模型的误差不到1%,验证了模型的准确性。该研究为海上发射船设计优化提供了一种研究思路,为海上火箭发射是否存在风险提供了一种预知方法。

关键词： BP神经网络模型全因子试验火箭弯矩发射船优化

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内置偏心转子式波浪能发电装置的动力学研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第2期55卷 191-198页

作者：薛钢刘延俊薛祎凡刘大辉山东大学海洋研究院青岛266237 山东大学机械工程学院济南250061 中集海洋工程研究院有限公司烟台264670

内置偏心转子式波浪能发电装置是一种新型的波浪能发电系统,采用全封闭式结构,具有可靠性高、使用寿命长等特点.本文提出了内置偏心转子式波浪能发电装置的海况自适应能量输出方案,能够根据海况特点自适应地调整偏心转子的偏心距,从而... 详细信息

内置偏心转子式波浪能发电装置是一种新型的波浪能发电系统,采用全封闭式结构,具有可靠性高、使用寿命长等特点.本文提出了内置偏心转子式波浪能发电装置的海况自适应能量输出方案,能够根据海况特点自适应地调整偏心转子的偏心距,从而提高能量输出效率和稳定性.针对波浪能发电装置的整体水动力学特性和内部偏心转子的机构动力学特性,建立了一种基于ABAQUS-XFlow联合仿真的动力学耦合分析方法,研究了偏心转子质量、摩擦系数、波浪参数等因素对偏心转子动力学特性的影响,并利用原理样机实验分析了随机波浪激励下偏心转子的动力学特性.其中,偏心转子的运动性能间接反映了波浪能发电系统的功率输出特性.结果表明:偏心转子质量是影响动力学特性的敏感因素,对其运动特征的影响呈现出非单调性规律;而偏心转子的运动对偏心转子与中心轴之间的摩擦系数的敏感度较低,且摩擦系数对偏心转子运动特征的影响呈现出单调性规律;波浪能发电装置受到随机波浪激励后,在垂荡和纵摇方向的运动幅值较大,在其他方向上的运动幅值相对较小,偏心转子有较大概率保持沿单一方向转动,且转动较为平稳,预期能够稳定捕获波浪能.相关研究结论对内置偏心转子式波浪能发电装置的研发具有重要的借鉴意义.

关键词：偏心转子波浪能发电装置动力学耦合分析

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基于模糊层次分析的海上发射船性能优化

舰船科学技术 2023年第12期45卷 20-26页

作者：杨晓杰王宝来刘大辉张池石来强烟台哈尔滨工程大学研究院山东烟台264000 中集海洋工程研究院有限公司山东烟台264670 山东海洋集团有限公司山东济南250102

针对海上发射船性能优化体系的不健全,建立火箭竖起时的弯矩模型,以方形系数、船长和船宽为优化变量,设计了基于模糊层次分析的海上发射船性能优化模型。首先,从影响发射船性能的因素出发,提出以火箭承受弯矩、发射船稳性、阻力和造价... 详细信息

针对海上发射船性能优化体系的不健全,建立火箭竖起时的弯矩模型,以方形系数、船长和船宽为优化变量,设计了基于模糊层次分析的海上发射船性能优化模型。首先,从影响发射船性能的因素出发,提出以火箭承受弯矩、发射船稳性、阻力和造价为评价指标,通过判定矩阵确定各性能指标的权重,并对各个指标单独进行分析计算。最后,计算母型船和96个样本点的综合评分。优化后的船型相比母型船,弯矩评分提高了19.87%,稳性评分提高了2.99%,阻力评分提高了23.19%,造价评分降低了8.35%。本文研究对海上发射船性能优化有指导作用。

关键词：海上发射弯矩模型模糊层次分析性能优化

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海上火箭回收过程中船舶耦合运动响应分析

舰船科学技术 2023年第10期45卷 35-40页

作者：王智刘大辉王寿军滕瑶哈尔滨工程大学烟台研究生院山东烟台264000 中集海洋工程研究院有限公司山东烟台264670

为分析海上火箭回收过程中,船舶在火箭冲击载荷、锚泊力及波浪力耦合作用下的运动响应问题,基于有限体积法在时域计算火箭回落过程中甲板受到燃气射流冲击载荷的时历曲线。之后使用耦合算法将冲击载荷模型与船舶运动相结合,实现回收船... 详细信息

为分析海上火箭回收过程中,船舶在火箭冲击载荷、锚泊力及波浪力耦合作用下的运动响应问题,基于有限体积法在时域计算火箭回落过程中甲板受到燃气射流冲击载荷的时历曲线。之后使用耦合算法将冲击载荷模型与船舶运动相结合,实现回收船舶动力耦合分析计算模型的建立,并在此基础上重点探讨沿船长及船宽分布的不同落点对船舶横摇、纵摇及垂荡运动的影响。得出火箭落点偏心距离的增加会增大船舶运动幅值的结论。部分结果可为海上火箭回收姿态调控提供参考数据。

关键词：海上火箭回收 CFD技术冲击载荷耦合运动

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风电安装平台坐底冲刷结构强度分析评估

船舶与海洋工程 2023年第1期39卷 23-28,42页

作者：周炳焕中集船舶海洋工程设计研究院有限公司上海201203

以“泓邦号”风机安装平台为例,对坐底式风机安装平台在坐底冲刷工况下的结构强度进行分析评估。利用FEMAP软件建立结构有限元模型,采用NX-Nastran求解器对平台的整体结构强度进行计算和评估。在此基础上,对平台在不同冲刷掏空条件下的... 详细信息

以“泓邦号”风机安装平台为例,对坐底式风机安装平台在坐底冲刷工况下的结构强度进行分析评估。利用FEMAP软件建立结构有限元模型,采用NX-Nastran求解器对平台的整体结构强度进行计算和评估。在此基础上,对平台在不同冲刷掏空条件下的结构强度计算结果进行对比,为同类型风电安装平台在坐底冲刷工况下的强度分析提供参考。

关键词：风电安装平台坐底冲刷结构强度环境载荷

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钻井绞车超级电容储能系统仿真研究

石油机械 2022年第2期50卷 39-45页

作者：李建文李云峰吕涛郭培军逄仁德孙涛山东海洋工程装备研究院有限公司

石油钻机绞车工作过程中,直流母线电压波动较大,不可避免对钻机微电网产生冲击;且产生的再生能量也只能经制动耗能电阻消耗掉。超级电容的储能特点完美契合了钻井绞车再生能量产生的短时和高循环性,可实现钻井绞车能量回收及再利用。基... 详细信息

石油钻机绞车工作过程中,直流母线电压波动较大,不可避免对钻机微电网产生冲击;且产生的再生能量也只能经制动耗能电阻消耗掉。超级电容的储能特点完美契合了钻井绞车再生能量产生的短时和高循环性,可实现钻井绞车能量回收及再利用。基于此,通过MATLAB/Simulink对钻井绞车超级电容储能系统试验模型进行建模,采用双向DC-DC变换器配合逻辑控制单元控制超级电容的充放电,从而实现超级电容器储能系统对再生能量进行回收利用;为了减少直流母线电压的波动,提高超级电容器的充放电效率,采用了基于PI调节的电压闭环控制策略。通过系统仿真分析了绞车电机从空载启动到下行制动停车整个过程的绞车转速变化、定转子电流变化、超级电容器能量变化以及对比了有无PI调节的直流母线电压变化。分析结果表明:采用PI调节该系统能够有效减少直流母线电压波动,且一次完整的作业过程,超级电容系统储能能够利用和回收再生能量,总储能增加了39%。所得结论验证了超级电容储能在钻井绞车上的应用优势,可为其推广应用提供必要参考。

关键词：钻井绞车能量回收超级电容 MATLAB/Simulink 控制策略仿真分析

极限海况下动力定位船舶推力分配推进器饱和协议

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船舶力学 2022年第4期26卷 520-528页

作者：刘大辉赵亮徐胜文陈昱浙江大学建筑工程学院杭州310058 中集海洋工程研究院有限公司山东烟台264670 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

极限海况下,船舶动力定位系统的多个推进器达到饱和状态,此时以最小功率消耗为优化目标的传统推力分配策略并不能充分发挥推进系统的能力,影响船舶定位性能。为了提高船舶在极限海况下动力定位推力分配策略的适应性,本文提出一个饱和协... 详细信息

极限海况下,船舶动力定位系统的多个推进器达到饱和状态,此时以最小功率消耗为优化目标的传统推力分配策略并不能充分发挥推进系统的能力,影响船舶定位性能。为了提高船舶在极限海况下动力定位推力分配策略的适应性,本文提出一个饱和协议优化推力分配策略,提高应对所需剧烈变化的控制推力的反应速度,并给出更准确的推力分配结果,通过对一艘半潜式海洋平台在极限海况下的时域仿真验证了该优化策略的有效性。

关键词：动力定位系统极限海况推力分配饱和协议时域仿真

基于CFD的网架式网箱浮架结构波浪载荷计算方法研究

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中国造船 2020年第S02期61卷 214-221页

作者：孙树政龙艳李贺哈尔滨工程大学烟台研究院烟台264000 哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 中集海洋工程研究院有限公司烟台264000

深海网架式模块化渔场是一种新型的海上渔场养殖平台,网箱浮架结构在海浪中的波浪载荷是该平台设计研究中的关键环节.在应用Morison方程计算网箱浮架结构的波浪载荷时,浮架中的球体与管结构的连接形式会对周围的流场产生影响,而且Moriso... 详细信息

深海网架式模块化渔场是一种新型的海上渔场养殖平台,网箱浮架结构在海浪中的波浪载荷是该平台设计研究中的关键环节.在应用Morison方程计算网箱浮架结构的波浪载荷时,浮架中的球体与管结构的连接形式会对周围的流场产生影响,而且Morison方程中水动力系数的选取在考虑粘性影响方面存在不确定性.论文尝试应用CFD方法计算球管结构水动力系数,并通过Morison方程对网架式网箱浮架结构的波浪载荷进行计算分析,然后将它与CFD数值模拟得到的浮架结构波浪载荷计算结果进行比较.研究表明,采用CFD与Morison方程结合的方法能够较好地计算网箱浮架结构的波浪载荷.

关键词： CFD Morison公式网架式网箱浮架结构波浪载荷

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导管架式海上风机基础结构优化设计

船舶 2023年第5期34卷 47-56页

作者：王嘉其王宝来刘旭东烟台哈尔滨工程大学研究院烟台264000 中集海洋工程研究院有限公司烟台264000

目前海上风机基础结构存在明显的设计冗余,导致海上风机建造成本过高。为提高经济效益,需要对导管架式海上风机基础结构进行优化设计。该文首先基于海上实测数据对海上风机所处环境载荷进行模拟,得到其时间历程;其次通过有限元方法对平... 详细信息

目前海上风机基础结构存在明显的设计冗余,导致海上风机建造成本过高。为提高经济效益,需要对导管架式海上风机基础结构进行优化设计。该文首先基于海上实测数据对海上风机所处环境载荷进行模拟,得到其时间历程;其次通过有限元方法对平箱梁四桩导管架式海上风机基础结构进行强度校核,发现结构可进行轻量化处理;最后以结构最大平均应力、最大位移和质量为目标响应,通过试验设计(design of experiments,DOE)方法和粒子群算法组合的优化方法,得到结构尺寸对结构目标响应的贡献度和主效应关系,并确定各结构最优尺寸。对海上风机基础结构进行优化设计,能在保证安全的前提下降低建造成本,可为后续海上风机基础结构设计建造提供参数参考。

关键词：海上风机基础优化设计有限元方法试验设计方法粒子群算法