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水下机器人回收装置的动力学分析与实验验证

科学技术与工程 2024年第14期24卷 6072-6081页

作者：孙海龙邓晨旭唐峥赵明慧王生海韩广冬陈海泉大连海事大学轮机工程学院大连116026 中国船舶集团有限公司第七一三研究所郑州450015

为提高水下自主航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)布放回收过程中的效率和安全性,通过以船舶起重机为基础研究了一种不仅可以通过电机自主调节吊笼的姿态而且能够利用绳索减摇使回收过程更加稳定的AUV水面布放回收装置,建立了... 详细信息

为提高水下自主航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)布放回收过程中的效率和安全性,通过以船舶起重机为基础研究了一种不仅可以通过电机自主调节吊笼的姿态而且能够利用绳索减摇使回收过程更加稳定的AUV水面布放回收装置,建立了船-起重机-吊点-减摇装置-吊笼的三维动力学模型,首先通过Adams搭建虚拟样机进行动力学仿真,得出了当利用电机调节吊笼开口方向时4根绳索的拉力的变化和吊笼的姿态变化,然后利用MATLAB联合仿真采用PID控制策略对其进行了减摇的仿真分析,验证了减摇方案的可行性。在已有的理论基础上搭建了实验样机进行了实验验证。结果表明:在受船舶激励的情况下,横摇的减摇效果达70%;纵摇的减摇效果达60%,电机进行姿态调整时各个绳索的拉力稳定能够完成姿态调整,能够有效地完成布放回收工作。可见当AUV靠近吊笼时依靠姿态调整电机进行姿态调整,能保证AUV进入吊笼;当AUV进入吊笼以后本装置有良好的减摇效果,使回收过程更加稳定。

关键词：绳驱动姿态自主调节回收稳定 AUV布放回收动力学分析

混合蒸发气动力下液化天然气海运航线配船优化

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交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 304-312页

作者：赵瑞嘉孙宇轩牛东翔谢新连大连海事大学综合运输研究所辽宁大连116026 广东大鹏液化天然气有限公司广东深圳518048

液化天然气运输船舶在航行过程中,可利用其装载货物的自然蒸发气与强制蒸发气作为船舶动力燃料。根据这一实际情况,提出混合蒸发气动力模式下液化天然气海运航线配船优化方法。通过构建船舶航速、蒸发气消耗量及航次交付量之间的关联函... 详细信息

液化天然气运输船舶在航行过程中,可利用其装载货物的自然蒸发气与强制蒸发气作为船舶动力燃料。根据这一实际情况,提出混合蒸发气动力模式下液化天然气海运航线配船优化方法。通过构建船舶航速、蒸发气消耗量及航次交付量之间的关联函数,权衡液化天然气强制蒸发量与航次成本间的反馈关系。考虑自有船和定期租船、航次运输时间、蒸发损失等因素,以液化天然气船队年运营成本最低为目标,设计混合蒸发气管理策略,建立液化天然气海上运输航线配船与航速联合优化模型。根据模型特点,将遗传算法与优化软件相结合,提出基于模型分解的嵌套求解算法。最后,以航运企业实际运营数据为背景开展案例分析,计算结果表明,采用混合蒸发气管理策略可使航运企业运营成本降低7.13%,船队闲置率降低4.8%。敏感性分析结果表明,随液化天然气现货价的增高,采用混合蒸发气管理策略调整强制蒸发气用量对企业运营成本的降低效果更加显著。

关键词：水路运输航线配船联合优化液化天然气蒸发气管理

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有机生态农场的案例研究——以大连富甲蓝莓有限公司有机生态农场为例

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中文科技期刊数据库（全文版）农业科学 2024年第9期 0144-0147页

作者：柴丽大连市现代农业生产发展服务中心辽宁大连116011

有机生态农场是以蔬菜温室为纽带,以种植业为基础,以养殖业为主干,以整个农场为依托共同发展的生态模式。在城郊和乡村地区,充分利用自然条件,推广和发展有机生态农场是使粮食增产、农民增收、提高资源利用效率、改善郊区和农村生态环... 详细信息

有机生态农场是以蔬菜温室为纽带,以种植业为基础,以养殖业为主干,以整个农场为依托共同发展的生态模式。在城郊和乡村地区,充分利用自然条件,推广和发展有机生态农场是使粮食增产、农民增收、提高资源利用效率、改善郊区和农村生态环境的有效途径。因地制宜,结合当地的实际情况合理安排农业生产布局和产品结构,争取投入最少的资源和能量,取得尽可能多的产品。生态农场是发展生态循环农业的有力抓手,本文以我市国家级生态农场大连富甲蓝莓有限公司有机生态农场为例,从主要做法、效益分析等方面进行研究分析获得启示,提出思考建议,供决策参考。

关键词：生态农场有机蓝莓生态循环农业

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基于系统动力学的交通领域氢能需求预测

电力自动化设备 2024年第4期44卷 33-39,47页

作者：周专苗帅袁铁江国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830011 大连理工大学电气工程学院辽宁大连116024

为预测“双碳”目标下氢能的需求,充分挖掘与氢能需求相关的影响因素,构建了基于系统动力学的交通领域氢能需求预测系统。绘制了交通领域氢能需求预测系统的因果关系图和系统流图,重点考虑公共汽车、重型卡车和家用汽车的氢能替代,通过... 详细信息

为预测“双碳”目标下氢能的需求,充分挖掘与氢能需求相关的影响因素,构建了基于系统动力学的交通领域氢能需求预测系统。绘制了交通领域氢能需求预测系统的因果关系图和系统流图,重点考虑公共汽车、重型卡车和家用汽车的氢能替代,通过历史数据检验模型的有效性,以新疆地区为例,设置低速、中速、高速3个发展水平来分析政策支持和经济投入对交通领域氢能需求的影响。模拟结果表明,交通领域的转型在2030年前发展得较为缓慢,政策和经济投资的影响在之后会逐渐明显,发展水平越高各类交通工具的增长幅度会越来越大,至2050年高速发展水平下的平均氢能替代率会达到低速发展水平下的2.2倍,高速发展水平下的售氢回报会达到低速发展水平下的2.5倍。

关键词：交通领域系统动力学需求预测发展水平分析氢能替代

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基于高密度聚乙烯材料的3D打印数值仿真

塑料 2024年第3期53卷 28-33,55页

作者：蒲海洋隋江华沈烈杨冠英刘润强大连海洋大学航海与船舶工程学院辽宁大连116000 大连蓝旗船舶科技有限公司辽宁大连116000

结合传统熔融沉积(FDM)3D打印机尺寸限制模型尺寸的现象,将高密度聚乙烯材料(HDPE)应用于3D打印领域。首先采用正交试验方法并结合ANSYS PolyFlow软件,研究料筒内流道结构参数及不同螺杆挤出量对流道内流体速度与温度的影响程度。结果表... 详细信息

结合传统熔融沉积(FDM)3D打印机尺寸限制模型尺寸的现象,将高密度聚乙烯材料(HDPE)应用于3D打印领域。首先采用正交试验方法并结合ANSYS PolyFlow软件,研究料筒内流道结构参数及不同螺杆挤出量对流道内流体速度与温度的影响程度。结果表明,喷嘴内径对流体速度及流体温度的影响最大,对收敛角的影响最小。当挤出量为2 cm^(3)/s、喷嘴直径为4 mm、收敛角为150°时,工艺方案最佳。然后,进行挤出及打印试验,完成290 mm×175 mm×65 mm矩形模型的打印,证明HDPE在3D打印领域应用的可行性。最后,打印试件并进行拉伸试验,结果表明,与板材挤压制造的拉伸试件相比,3D打印制作的拉伸试件性能较差。

关键词： 3D打印 HDPE ANSYS 正交试验拉伸试验

基于定性网络模型评价生态调控情景对海洋牧场生态系统的影响——以獐子岛海洋牧场为例

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生态学报 2024年第13期44卷 5761-5772页

作者：孙国庆张合烨董世淇李磊王兆国孙旭李明高东奎田涛吴忠鑫大连海洋大学水产与生命学院大连116023 辽宁省海洋牧场工程技术研究中心大连116023 大连海洋大学设施渔业教育部重点实验室大连116023 獐子岛集团股份有限公司大连116001

在海洋牧场建设过程中,生态调控方式实施后对海洋牧场生态系统的影响通常难以预测,这对海洋牧场的生态安全和高质量发展提出了严峻挑战。为此,建立了一种基于定性网络模型(Qualitative network model,QNM)的海洋牧场生态系统模拟评价方... 详细信息

在海洋牧场建设过程中,生态调控方式实施后对海洋牧场生态系统的影响通常难以预测,这对海洋牧场的生态安全和高质量发展提出了严峻挑战。为此,建立了一种基于定性网络模型(Qualitative network model,QNM)的海洋牧场生态系统模拟评价方法,并以獐子岛海洋牧场近岸增殖海域作为研究区域,构建以增殖目标种为核心的定性网络模型,模拟评估海洋牧场3种不同类型的生态调控情景(增殖目标种、移除捕食者、海藻场修复)及其复合条件下,牧场群落范围内的响应,分析海洋牧场生态调控策略与生物功能群变化之间潜在关系。结果显示:目标种增殖(仿刺参和虾夷扇贝)产生的上行效应导致其捕食者呈现积极响应,产生的下行效应导致其它底栖动物、浮游植物和有机碎屑等功能群呈现消极响应,移除捕食者海星产生的下行效应导致虾夷扇贝呈现积极响应,表明在增殖区清除敌害生物的重要性,海藻场修复对整个群落有明显的积极影响,体现了海藻场在养护近岸生态系统的重要生态意义。研究表明:QNM可有效识别生态系统潜在的营养级联效应,评估生物功能群的响应,基于QNM的海洋牧场生态调控模拟评价方法,突破了定量食物网模型在数据有限系统中使用的局限性,可为海洋牧场建设的生态调控策略制定提供科学参考。

关键词：海洋牧场定性网络模型相互作用增殖移除捕食者海藻场修复

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声学双曲构型超材料的负折射特性研究

人工晶体学报 2024年第2期53卷 246-251页

作者：刘松赵仁洁杜一帆吴芳宋和滨高鹏大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连116024 大连船舶重工集团有限公司大连116011 中国船级社(CCS)大连分社大连116013

声学双曲超材料是具有双曲色散特性的人工材料,具有极强的各向异性,其负折射特性是研究实现高分辨率聚焦型超透镜的理论依据。针对远场噪声源识别受制于0.5倍波长声波瑞利衍射识别分辨率问题,结合声学超材料对声波的优异调控效果,引进... 详细信息

声学双曲超材料是具有双曲色散特性的人工材料,具有极强的各向异性,其负折射特性是研究实现高分辨率聚焦型超透镜的理论依据。针对远场噪声源识别受制于0.5倍波长声波瑞利衍射识别分辨率问题,结合声学超材料对声波的优异调控效果,引进可以实现亚波长超分辨率成像的双曲超材料,利用其负折射特性设计了一种用于工作频率为2 271.5 Hz的声学双曲结构。分析了该构型的双曲结构色散特性及负折射特性,结果表明声波在该双曲超材料中传播的群速度方向垂直于波矢,并沿着色散曲线的法线方向。本文的研究为实现对声波和弹性波的任意调控,以及噪声源的聚焦定位、识别放大等提供了一定的设计参考。

关键词：声学超材料声学透镜弹性波带隙特性负折射双曲色散声聚焦

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油-盐柱成型技术制备球形Al_(2)O_(3)载体

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石油化工 2024年第6期53卷 771-776页

作者：于秋莹王永林隋宝宽袁胜华中石化(大连)石油化工研究院有限公司辽宁大连116045

以碳化法生产的拟薄水铝石为原料,配制成均匀的酸性溶胶,经油-盐柱成球工艺形成凝胶小球,再经焙烧制得球形Al_(2)O_(3)载体。采用N_(2)吸附-脱附、NH_(3)-TPD、机械强度测试、形貌表征等方法,分别考察了溶胶、盐柱溶液的性质对球形Al_(2... 详细信息

以碳化法生产的拟薄水铝石为原料,配制成均匀的酸性溶胶,经油-盐柱成球工艺形成凝胶小球,再经焙烧制得球形Al_(2)O_(3)载体。采用N_(2)吸附-脱附、NH_(3)-TPD、机械强度测试、形貌表征等方法,分别考察了溶胶、盐柱溶液的性质对球形Al_(2)O_(3)载体的影响,并利用水蒸气处理过程对载体孔结构进行了优化。实验结果表明,水蒸气处理后球形Al_(2)O_(3)孔体积、比表面积均明显上升,所得球形Al_(2)O_(3)载体机械强度大于50 N,平均孔径为14.2 nm,孔体积为0.60 cm3/g,总酸量为0.189 mmol/g。

关键词：球形Al_(2)O_(3) 油-盐柱拟薄水铝石催化剂载体

煤焦油重组分沸腾床加氢处理过程中的结构变化

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石油炼制与化工 2024年第7期55卷 106-110页

作者：孟兆会赖佳新刘玲杨涛中石化(大连)石油化工研究院有限公司辽宁大连116045

在沸腾床加氢中型试验装置上开展了中温煤焦油加氢预处理试验,并对中温煤焦油原料沥青和加氢尾油进行了核磁共振氢谱(^(1)H-NMR)测试,考察了中温煤焦油重组分在沸腾床加氢预处理过程中的结构变化。结果表明:与原料沥青相比,加氢尾油平... 详细信息

在沸腾床加氢中型试验装置上开展了中温煤焦油加氢预处理试验,并对中温煤焦油原料沥青和加氢尾油进行了核磁共振氢谱(^(1)H-NMR)测试,考察了中温煤焦油重组分在沸腾床加氢预处理过程中的结构变化。结果表明:与原料沥青相比,加氢尾油平均分子的总碳数和平均侧链长度降低;由于芳香环饱和生成环烷环,加氢尾油的芳环数降低、环烷环数增加;由于部分芳环发生加氢-开环裂化反应和环烷环发生开环反应,加氢尾油平均分子的总环数降低;反应温度越高,上述重组分分子结构变化趋势越明显。在试验温度范围内,加氢尾油的芳环缩合参数(H_(AU)/C_(A))随反应温度的升高呈先增大后减小的趋势,为避免稠环芳烃缩合、减少轻烃生成,应控制煤焦油沸腾床加氢预处理的反应温度不超过(基准+20)℃。

关键词：中温煤焦油沸腾床核磁共振分子结构