船舶数字碎冰场构建与冰阻力计算方法研究

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为验证数值方法计算精度,预报极地碎冰区船舶所受冰阻力,本文依据冰池试验中生成的碎冰航道以粒子喷射的方式构建相应的数字碎冰场,采用球形粒子填充的方式创建碎冰的离散元模型并与CFD方法相结合计算船舶在碎冰域所受冰阻力。依据HSVA冰池对某冰区油船开展的基于模型冰厚分别为37.1 mm、39.8 mm、46.3 mm及49.4 mm四种条件下的冰池试验,数值模拟了在同等试验条件下船舶所受冰的阻力。对比冰池试验,数值模拟过程中碎冰的运动状态、船冰间相互作用模式与冰池试验现象完全吻合,船体所受冰阻力计算误差在合理范
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针对当前食品物流场区运作效率低和传统人工识别方法速度慢等问题,分析RFID技术在物流运输过程中的具体应用,设计基于RFID技术的食品物流车辆管理系统。分析食品物流车辆管理系统总体架构,从硬件结构和软件流程两方面详细阐述物流车辆管理系统设计过程。设计完成的系统实现物流车辆身份地自动识别和物流场区车位地快速诱导,相较于传统人工管理时效快,效率高。基于RFID技术的管理系统能够提高场区的运营效率,保证物
魔芋葡甘聚糖独特的结构及理化性质使其在食品工业领域具有广泛的应用前景。在酸乳中添加一定量的魔芋葡甘聚糖,不仅可以增强酸乳的黏稠性,保持酸乳的稳定,同时还可以改善酸乳的风味,进一步提高它的保健功能。本文就魔芋葡甘聚糖的结构、理化性质及其在酸奶中的应用进行了综述,并讨论了其在酸奶应用中的一些关注点,以期为魔芋葡甘聚糖在酸奶中的应用提供一定的参考。
为提高立式包装机袋材长度控制精度和袋形外观质量,以模糊PID控制为基础,结合RBFNN算法优势,设计具有逻辑推理和自我学习能力的模糊RBFNN-PID控制算法,实现PID参数在线最佳整定,提升袋材恒速控制精度和稳定性。基于Siemens CPU1215C控制器和TP1500触摸屏,搭建立式包装机恒速监控系统,完成硬件选型和程序设计。MATLAB仿真和试验测试表明:模糊RBFNN-PID控制器性能优越、抗干扰能力和模型失配鲁棒性强,袋材长度偏差约为±0.15 mm。该控制系统实现包装机袋材供送的恒速精确控制
为了深入研究三体船横摇运动特性,本文应用多尺度法计算了波浪中非线性横摇运动的近似解析解,并通过数值方法及模型试验进行了三体船适用性验证。研究结果表明:三体船型的特殊性引起的非线性横摇阻尼和非线性恢复力使其具有特殊的横摇运动特性。其中,非线性阻尼主要影响横摇幅值变化,特殊的高阶非线性恢复力导致幅频曲线刚度渐硬,小阻尼共振状态下可能会发生不稳定大幅横摇运动。该研究从理论角度解释了三体船在波浪中可能表现出的与常规单体船不同的大幅横摇、跳跃、多值等非线性现象。
冰区航行船舶的冰载荷监测系统可实时保障结构安全。常规的冰载荷监测系统通常采用在冰区水线处布置应变传感器进行测量,然而船体结构水线处往往因水密隔舱等密闭结构而难以进入。为克服传感器安装位置的限制,本文提出一种船体外板结构远场冰载荷识别模型。采用狄拉克函数形成监测点载荷-测量点冰激应变间的Green矩阵,并用Picard准则对载荷识别系统的不适定性进行分析。同时,采用共轭梯度最小二乘迭代型算法和移动平均滤波技术提升求解精度及降低噪声信号影响,并将反演模型应用到外板结构的载荷识别试验中,反演的载荷可较好地对应上
为解决目前甘蔗人工去皮效率低、劳动强度大、安全性低等问题,设计了新型食用甘蔗自动去皮装置。动力源通过传动机构将动力分路传递给去皮执行机构和甘蔗旋转控制机构,电控系统检测去皮机构位置并控制其往复切削运动。甘蔗旋转控制机构实现甘蔗的间歇性旋转,通过与去皮执行机构的运动协调,完成甘蔗去皮。通过对关键机构的设计、仿真分析和试验,表明所设计的装置能够有效进行甘蔗去皮工作,结构设计合理,达到设计要求。
本文以某型水面双体船及其推进轴系为原型,计入船体结构的支撑动力学影响,依据动力学参数的缩比换算关系,设计了一种验证轴系回旋振动控制技术的陆上缩比轴系试验模型,并通过对实船推进轴系和缩比轴系模型的动力学仿真分析和对比,验证了所设计缩比轴系的动力学适用性,为轴系回旋振动控制方法的验证提供了有效试验对象。
首尾鳍作为小水线面双体船(small water-plane-area twin hull,SWATH)的重要组成部分,对其运动性能有着较大影响,是SWATH船型设计的关键技术之一。本文将SBD(simulation based design)技术引入小水线面双体船首尾鳍的优化设计中。以经济航速和设计航速总阻力为目标函数,首尾鳍面积、主翼攻角和襟翼攻角等参数为设计变量,以航行姿态作为约束条件,开展6000吨级小水线面双体船首尾鳍优化设计。结果表明,最优设计方案较原方案在经济航速点总阻力减小约10%,运动姿
临界失稳压力是耐压圆柱壳体结构设计和工程应用的关键参数,本文整合了前人的假设条件,通过微元法推导了圆柱壳失稳的应变—位移几何关系,继而应用静力学法求得了圆柱壳的最小失稳波数及对应的临界失稳压力。建立了同时考虑初始几何缺陷和材料非线性的圆柱壳体屈曲分析数值模型,得到的圆柱壳最小失稳波数与理论计算结果相同,临界失稳压力的数值结果与理论结果基本吻合,两者偏差随圆柱壳长径比的增大而减小。案例分析结果显示,与前人理论模型相比,本文理论模型给出的临界失稳压力更加贴近试验结果,但在圆柱壳长径比为1的情况下,理论计算结果
本文采用基于RANS方程的数值波浪水池和数值拖曳水池技术,针对四桨两舵船模,开展了带有纵摇运动的自航CFD模拟研究。首先开展了静水中的船模阻力和自航CFD模拟,并通过与模型试验结果的比较,初步验证了本文的CFD模拟方法;随后开展了不同运动周期的耦合运动响应的船模自航CFD模拟,对该种状态下船模的阻力、运动响应和船后螺旋桨的推力、扭矩等进行了分析,获得了有关变化特性。本文的研究工作,包括对于运动中舰船的快速性研究和预报等,具有一定的指导意义和参考价值。