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船舶复合材料加筋板屈曲和后屈曲行为研究

中国造船 2020年第3期61卷 186-194页

作者：李晓文朱兆一李妍扈喆集美大学轮机工程学院福建省船舶与海洋工程重点实验室厦门361021

基于数值方法和有限元计算对船用复合材料加筋板进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,探究危险载荷工况下加筋板的屈曲模态、临界屈曲载荷和后屈曲极限承载能力。考虑复合材料加筋板的基体失效、剪切失效和纤维失效,采用Hashin失效准则... 详细信息

基于数值方法和有限元计算对船用复合材料加筋板进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,探究危险载荷工况下加筋板的屈曲模态、临界屈曲载荷和后屈曲极限承载能力。考虑复合材料加筋板的基体失效、剪切失效和纤维失效,采用Hashin失效准则和动力显式分析方法进行非线性屈曲分析。分析结果表明:临界屈曲载荷、屈曲/后屈曲行为以及极限承载能力等与试验结果吻合较好,复合材料加筋板的极限承载能力约为临界屈曲载荷的5.4倍。通过参数化研究,分析了铺层角度、厚度以及加筋板间距对船舶复合材料加筋板屈曲和后屈曲行为的影响程度,为复合材料船体结构的力学行为评估、设计应用等提供一种有效参考。

关键词：屈曲后屈曲复合材料加筋板极限承载非线性

超临界甲烷在活性炭与典型金属有机框架材料上的吸附平衡

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燃料化学学报（中英文） 2023年第12期51卷 1879-1888页

作者：郭栋李姗姗王虎郑青榕集美大学轮机工程学院福建省船舶与海洋工程重点实验室福建厦门361021

针对吸附天然气(ANG)应用的吸附剂研发,试制了SAC-02活性炭、HKUST-1和MIL-101(Cr),通过微观形貌观察、氮气物理吸附和293.15–313.15 K、0–4 MPa条件下甲烷吸附等温线测定,采用Toth、D-A和Ono-Kondo等方程对实验数据进行关联预测比较... 详细信息

针对吸附天然气(ANG)应用的吸附剂研发,试制了SAC-02活性炭、HKUST-1和MIL-101(Cr),通过微观形貌观察、氮气物理吸附和293.15–313.15 K、0–4 MPa条件下甲烷吸附等温线测定,采用Toth、D-A和Ono-Kondo等方程对实验数据进行关联预测比较,由等量吸附热和吸附相密度分析这些吸附剂样品对甲烷的吸附性能。结果表明,在测试范围内,Toth方程预测的吸附平衡数据精度最高,可用于ANG系统的吸附平衡分析;甲烷在MIL-101(Cr)上的平均等量吸附热最大,吸附相密度比液态甲烷的密度小但随压力的增高而增大,比活性炭和HKUST-1更适合于甲烷吸附。

关键词：甲烷活性炭 MOFS 吸附平衡

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船用电控组合泵柴油机喷油定时标定优化

中国造船 2014年第2期55卷 168-173页

作者：尹自斌黄加亮马海涛李琦集美大学轮机工程学院厦门361021 集美大学福建省船舶与海洋工程重点实验室厦门361021

利用基于模型的标定方法,对某船用电控组合泵柴油机进行喷油定时标定优化。详细介绍了试验设计、建模、优化等基于模型的标定优化方法的基本过程。标定优化结果表明:标定优化后,柴油机经济性区域明显扩大,NOx比排放降低,达到了预定目标... 详细信息

利用基于模型的标定方法,对某船用电控组合泵柴油机进行喷油定时标定优化。详细介绍了试验设计、建模、优化等基于模型的标定优化方法的基本过程。标定优化结果表明:标定优化后,柴油机经济性区域明显扩大,NOx比排放降低,达到了预定目标。将均匀试验设计方法和基于模型的标定优化方法相结合能有助于提高标定质量和标定效率。

关键词：船用柴油机均匀试验设计喷油定时标定优化

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基于密度泛函理论的活性炭孔径分布改进算法

化工学报 2017年第9期68卷 3328-3335页

作者：朱子文郑青榕陈武王泽浩唐政福建省船舶与海洋工程重点实验室集美大学轮机工程学院福建厦门361021

为提高非定域密度泛函理论(NLDFT)预测活性炭孔径分布(PSD)的精度,考虑了活性炭孔壁面晶体粗糙度对结果的影响。在传统NLDFT基础上,结合吸附壁面碳原子的密度分布,推导出改进NLDFT,预测了氩在光滑及具粗糙碳晶体表面的吸附平衡,并根据87... 详细信息

为提高非定域密度泛函理论(NLDFT)预测活性炭孔径分布(PSD)的精度,考虑了活性炭孔壁面晶体粗糙度对结果的影响。在传统NLDFT基础上,结合吸附壁面碳原子的密度分布,推导出改进NLDFT,预测了氩在光滑及具粗糙碳晶体表面的吸附平衡,并根据87.3 K、氩在活性炭上的吸附平衡数据,在由两种NLDFT确定了不同孔径的理论等温线核后,由寻优函数确定活性炭在0.35~12 nm区间的PSD。结果表明,以改进的NLDFT预测活性炭的PSD时,确定的活性炭孔径呈连续分布,预测平衡数据的相对误差小于10%;传统NLDFT确定的孔径在1 nm处出现断点,最大的预测相对误差范围达45%。改进NLDFT能较准确预测氩在具有粗糙晶体碳表面活性炭的PSD。

关键词：氩活性炭吸附分布密度泛函理论

基于太阳能锂电池及柴油发电机组的多能源(光柴储)船舶微网能量控制系统研发

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中国造船 2017年第1期58卷 170-176页

作者：俞万能廖卫强杨荣峰李素文集美大学福建省船舶与海洋工程重点实验室厦门361021 集美大学轮机工程学院厦门361021

在多能源船舶综合电力推进系统中,船舶微网的可靠性将直接影响船舶航行的安全。构建一类基于太阳能电池、柴油发电机组以及锂电池的多能源(光柴储)船舶微网系统,提出相应的控制策略,研发基于P LC及总线控制技术的控制系统和系统集成技... 详细信息

在多能源船舶综合电力推进系统中,船舶微网的可靠性将直接影响船舶航行的安全。构建一类基于太阳能电池、柴油发电机组以及锂电池的多能源(光柴储)船舶微网系统,提出相应的控制策略,研发基于P LC及总线控制技术的控制系统和系统集成技术。实船应用结果表明,研发的控制策略实现了各个能量源的有效管理,船舶多能源微网控制系统运行稳定,提高了新能源的利用率和船舶的续航力。

关键词：多能源船舶微网能量控制 PLC

融合A^(*)与DWA算法的水面船艇动态路径规划

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仪器仪表学报 2024年第1期45卷 301-310页

作者：孙岩霆王荣杰蒋德松集美大学轮机工程学院厦门361021 福建省船舶与海洋工程重点实验室厦门361021

为解决水面船艇路径规划同时要求全局最优、实时避障和航迹安全可靠的问题,提出了一种基于融合A^(*)算法与动态窗口算法(DWA)的水面船艇路径规划方法。首先通过引入启发函数动态加权策略,提高A^(*)算法的搜索效率;然后综合考虑水面船艇... 详细信息

为解决水面船艇路径规划同时要求全局最优、实时避障和航迹安全可靠的问题,提出了一种基于融合A^(*)算法与动态窗口算法(DWA)的水面船艇路径规划方法。首先通过引入启发函数动态加权策略,提高A^(*)算法的搜索效率;然后综合考虑水面船艇的运动特性,采用一种路径转角节点角度削弱策略,减少转角,缩短全局路径长度;最后,基于全局因素影响与航迹安全约束对DWA算法的轨迹评价函数进行改进,并以全局路径提供子目标点引导DWA算法进行局部规划的方式完成算法融合。实验结果表明,融合算法相比于现有算法的总转向角度分别减少了45.6%、46.0%,验证了融合算法的有效性与可行性,并且相较于其他传统算法更具优越性。

关键词：路径规划水面船艇全局最优实时避障航行安全 A^(*)算法动态窗口法融合算法

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基于残差块网络的图像去雨算法

仪器仪表学报 2021年第8期42卷 175-182页

作者：韩冉曾广淼王荣杰集美大学轮机工程学院厦门361021 福建省船舶与海洋工程重点实验室厦门361021

为了从有雨图像中恢复图像质量,提出了一种基于残差块网络的海面图像去雨算法。该算法将两种类型的残差块网络相结合,用于提取有雨图像的深层次信息。在训练过程中,学习有雨图像与原图之间的残差,使算法操作的图像目标值域缩小,稀疏性... 详细信息

为了从有雨图像中恢复图像质量,提出了一种基于残差块网络的海面图像去雨算法。该算法将两种类型的残差块网络相结合,用于提取有雨图像的深层次信息。在训练过程中,学习有雨图像与原图之间的残差,使算法操作的图像目标值域缩小,稀疏性增强。在训练数据集方面,我们采用室外雨天图像数据集和两种加雨算法进行模拟的海面雨天图像数据集,以此扩充训练样本。测试集图像我们选择3种不同类型的雨天场景图像,雨水的类型包括雨线和雨滴。实验结果表明了本文的去雨算法能够适用于不同的雨天场景,去雨处理后图像信噪比评价指标均在35以上,结构相似度均在0.97以上,总体上提升了图像的清晰度。

关键词：图像处理去雨算法残差块网络模型设计

一种海上平台直流微网系统复合型短路故障检测方法

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仪器仪表学报 2021年第1期42卷 157-164页

作者：李振宇王国玲杨宇生杨荣峰许顺孝集美大学轮机工程学院厦门361021 福建省船舶与海洋工程重点实验室厦门361021

针对海上平台直流微网系统可靠性要求高、容量小、线路阻抗值小、短路故障电流上升率高、短路故障检测速度快的要求,基于方向电流法对母线短路故障检测选择性差、差分电流法覆盖范围有限的固有问题,提出电流差动法与方向电流法相结合的... 详细信息

针对海上平台直流微网系统可靠性要求高、容量小、线路阻抗值小、短路故障电流上升率高、短路故障检测速度快的要求,基于方向电流法对母线短路故障检测选择性差、差分电流法覆盖范围有限的固有问题,提出电流差动法与方向电流法相结合的复合型短路故障检测方法。根据电流基本定律、各支路故障电流方向特性及变化量大小检测母线和支路发生的短路故障,并给出具体实现方法,搭建了缩小比例的实验平台,通过控制IGBT导通设置短路故障,完成了母线和支路短路故障实验。实验结果表明,母线短路故障切除时间为0.09 ms,支路短路故障切除时间为0.22 ms,检测速度优于目前直流环形微网系统短路故障检测速度,且选择性好、覆盖范围大。

关键词：电流检测短路故障微网直流海上平台

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菱形开孔薄板面内剪切稳定性试验与分析

中国造船 2022年第5期63卷 1-10页

作者：李晓文朱兆一陈清林蔡应强彭苗娇集美大学轮机工程学院厦门361021 福建省船舶与海洋工程重点实验室厦门361021

为探究正、负面内剪切载荷工况对菱形开孔金属薄板屈曲和后屈曲行为的影响,采用3D-DIC方法、画框式夹具等,对菱形开孔薄板进行面内剪切屈曲试验,获得了临界屈曲载荷、全场变形以及载荷-伸长率关系曲线。基于Abaqus软件建立带夹具的有限... 详细信息

为探究正、负面内剪切载荷工况对菱形开孔金属薄板屈曲和后屈曲行为的影响,采用3D-DIC方法、画框式夹具等,对菱形开孔薄板进行面内剪切屈曲试验,获得了临界屈曲载荷、全场变形以及载荷-伸长率关系曲线。基于Abaqus软件建立带夹具的有限元模型,进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,获得了船用薄板的屈曲和后屈曲力学响应。通过与试验结果的比较,验证了数值仿真方法的有效性和准确性。结果表明:正、负剪切方向对菱形开孔薄板的剪切稳定性有较大的影响。在相同载荷作用下,正剪切工况对应的临界屈曲载荷较小,应力集中现象更明显,承载能力较负剪切工况弱;此外,菱形开孔边缘的应力峰值位置与加载方向有关,一般位于与外载荷近似垂直的那根孔轴的对角点附近。

关键词：面内剪切开孔薄板稳定性屈曲剪切试验