可回转桨的水动力模型与操纵性能

可回转桨在船后形成复杂的流场,难以建立准确的数学模型,因此对其推力进行理论计算十分困难。本文根据实验数据,用神经网络辨识方法建立了船后可回转桨的水动力模型,并在此基础上研究了可回转桨的操纵性能。仿真结果表明：用神经网络系统辨识方法所建立的数学模型能够真实地反映可回转浆的推力特性。本文为研究复杂的水动力问题提供了一种行之有效的方法。     

船载卫星遥感图象处理系统在南北极科学考察中的应用

船载卫星遥感图象处理系统是针对南极考察气象航线预报、冰区航行的海冰预报和导航需要而研制的船陆两用多功能软件系统。采用了最新的 DEL PHI可视化软件开发工具 ,开发了用于 WINDOWS98环境下的 32位的程序 ,并针对接收系统开发了 WINDOWS设备驱动程序 ,提高了在 WIND0 WS98多任务环境下 ,接收程序的实时性和可靠性 ;采用面向对象的程序开发方法和开放式的体系结构 ,便于功能的更新和提高 ;采用 SGP4/SDP4轨道模式及两行元素的轨道参数计算出卫星星下点的位置 ,实现了在 1 A图象上计算逐点经纬度的快速动态定位和图象显示的功能 ;采用迭代法利用电子地图网格数据 ,在接收的卫星云图上迭代套上地形及海岸线。组成了适合船陆两用的多功能快速灵活的图象处理系统 ,可以在 1～ 2分钟瞬间内完成一幅图的定位套网格和套地形线的工作。解决了南极海冰监测和冰缝、水道预报的难点。可以使图象上下滚动、左右移动、任意放大、缩小和剪取 ;可以随着鼠标的移动显示出图上任意一点的经纬度 ;能够在图上标出任意目标物 ,如船位、站位、岛屿等等 ;能够方便地在图上画出航线 ,直观地判断船所处的位置和航线周围的气象和海洋环境状况 ;解决了在茫茫海洋和冰区中航行找不到参照物时的困惑 :能够输出任意大小的 2 4位真     

基于特征的模糊神经网络遥感图像目标分类识别

特征是图像处理中用于辨识目标的最基本属性.提出了利用模糊神经网络方法,针对舰船的几何特征、矩特征和纹理特征进行舰船目标识别处理.首先简单地描述了几何特征、矩特征尤其是Hu矩特征、一阶纹理特征和二阶纹理特征.然后分别对仿真数据、卫星观测数据中的舰船目标,以及自动检测处理获取的舰船目标的几何特征、Hu机特征和纹理特征进行了提取和分析.模糊神经网络方法可以综合模糊集理论和神经网络方法的优势,有效地实现基于特征的图像目标分类识别处理.文章首先描述了一种主从神经元结构的模糊神经网络分类识别方法,然后利用该方法对大型舰船进行分类识别,包括基于单类舰船特征的分类识别和基于多源(时相)数据融合的分类识别.实验结果表明,基于大型舰船的几何特征、矩特征和纹理特征,利用模糊神经网络方法可以实现对大型舰船目标的有效分类识别.通过多源数据融合处理,可以改善分类识别效果.     

一种新概念潜浮平台操纵性仿真研究

新概念潜浮平台是一种全新的船型,在建造实船之前对其操纵性能进行全面评估非常重要.首先在模型操纵性试验和理论分析的基础上建立考虑波浪干扰力和力矩作用的平台操纵运动数学模型,并用Simulink建立图形化的动力学仿真程序.基于该程序对水面和水下各种操纵情况进行仿真和分析,并就平台在波浪中的操纵性进行研究.仿真结果表明该平台具有良好的操纵性能,从而验证了设计,并为今后运动控制系统的设计提供了一个验证平台.     

A Unified Computational Method for Simulating Dynamic Behavior of Planing Vessels

High speed planing hulls have complex hydrodynamic behaviors. The trim angle and drafts are very sensitive to speed and location of the center of gravity. Therefore, motion simulation for such vessels needs a strong coupling between rigid body motions and hydrodynamic analysis. In addition, free surface should be predicted with good accuracy for each time step. In this paper, velocity and pressure fields are coupled by use of the fractional step method. On the basis of integration of the two-phase viscous flow induced stresses over the hull, acting loads (forces and moments) are calculated. With the strategy of boundary-fitted body-attached mesh and calculation of 6-DoF motions in each time step, time history of ship motions including displacements, speeds and accelerations are evaluated. For the demonstration of the software capabilities, circular cylinder slamming is simulated as a simple type of water slamming. Then, a high-speed planing catamaran is investigated in the case of steady forward motion. All of the results are in good concordance with experimental data. The present method can be widely implemented in design as well as in performance prediction of high-speed vessels.     

A Crashworthy Device Against Ship-OWT Collision and Its Protection Effects on the Tower of Offshore Wind Farms

At present,more and more offshore wind farms have been built and numerous projects are on the drawing tables.Therefore,the study on the safety of collision between ships and offshore wind turbines (OWT) is of great practical significance.The present study takes the advantage of the famous LS-DYNA explicit code to simulate the dynamic process of the collision between a typical 3MW offshore wind turbine model with monopile foundation and a simplified 2000t-class ship model.In the simulation,the added mass eff...     

Evaluation of Hydrodynmic Coefficients of Ships Oscillating in A Numerical Wave Tank

A technique for the evaluation of the hydrodynamic coefficients of ships is outlined for ship oscillating in a numerical wave tank,which is established on Computational Fluid Dynamics (CFD) theories.The numerical simulation of ship sections and bodies forced oscillating in the tank are carried out.The added mass and damping coefficients are obtained by the decomposition of the computational results,which agree well with the corresponding ones of potential theories.     

高桩防撞墩动力大变形分析及防撞设计新方法

通过引入合理的船舶与防撞墩相互作用模型及桩基动力p-y曲线法,建立船舶撞击高桩防撞墩的动力学分析模型。通过分析撞击系统的动力响应及能量转移规律发现,撞击过程中水平变形性能较好的高桩通过水平大变形而吸收大部分撞击能量,此时高桩破坏以桩身最大弯矩作为控制标准;船首强度、混凝土防撞墩总质量及桩周土强度参数对撞击过程中桩身最大弯矩影响不大。传统水上结构防撞设计方法不再适于这类刚度较小结构的防撞设计,通过对比分析,提出了工程上适用的基于能量控制的防撞设计新方法。     

珠江三角洲快速客船船行波模拟及其爬高研究

采用不规则波生波技术模拟珠江三角洲快速客船实测船行波,分别在波浪水槽和波浪水池中进行了船行波模拟试验研究。确定了不同波要素、不同入射角以及不同护岸坡比、平台宽窄、护面层结构等对船行波在斜坡护岸上的爬高影响,取得了船行波在斜坡式护岸上爬高的经验关系式。为珠江三角洲内河航道快速客船船行波作用下护坡的设计提供参考依据。     

减弱船磁效应对海洋地磁测量精度影响的方法研究

船磁效应一直是影响海洋地磁测量精度的一个重要因素。传统船磁模型只取磁方位角为变量,改正后测线数据存在系统差和船磁影响的起伏变化,给不断累积的地磁数据拼接带来困难。磁正西北和北东方向的测线网受船的感应磁性变化的影响最小,东西向测线之间船磁影响差异最小,而磁南北向测线之间正好相反,据此可从测线布设方案着手减弱船磁效应影响。完备的船磁模型可以兼顾考虑测线航向、地磁总场、磁倾角和拖缆长度的变化,通过不同拖缆长度的主、副测线网交点差平差或三点各两种不同拖缆长度的方位测量,实现地磁异常分离和完备船磁效应的改正。实例说明固定船磁,甚至负的垂直分量,会使船磁效应随纬度出现可观变化,需要完备船磁模型的解算和改正才能解决这个问题。