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基于强化学习自抗扰的气垫船进坞控制策略
1
作者 王元慧 张峻恺 吴鹏 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1340-1348,共9页
针对全垫升气垫船进坞过程出现的误差较大、速度较慢及易发生碰撞等问题,本文采用强化学习中的确定性策略梯度算法优化非线性自抗扰控制器设计的方法,并将优化后的自抗扰控制与PID控制相结合,通过对气垫船的艏向、航速与横向位移进行控... 针对全垫升气垫船进坞过程出现的误差较大、速度较慢及易发生碰撞等问题,本文采用强化学习中的确定性策略梯度算法优化非线性自抗扰控制器设计的方法,并将优化后的自抗扰控制与PID控制相结合,通过对气垫船的艏向、航速与横向位移进行控制,实现了一种气垫船进坞的控制策略。通过仿真验证了此控制策略在对目标艏向快速跟踪的同时,提高了艏向控制对不确定性干扰的抵抗能力,实现了进坞过程的快速性与准确性。 展开更多
关键词 全垫升气垫船 非线性自抗扰控制 强化学习 确定性策略梯度 神经网络 PID控制 艏向控制 航速控制 外界扰动
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基于固-气-液耦合的气垫船水下辐射噪声数值分析
2
作者 赵丽刚 盛瑞琨 +1 位作者 胡建辉 杨德庆 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期942-950,共9页
气垫船水下声辐射是复杂的船体结构-气垫-周围水体三类介质声振耦合过程,其声传递特性是气垫船声学分析中的难点。本文以某全垫升气垫船为研究对象,结合声固耦合有限元法与解析法,探究气垫船水下辐射噪声传递特性。通过建立固-气-液声... 气垫船水下声辐射是复杂的船体结构-气垫-周围水体三类介质声振耦合过程,其声传递特性是气垫船声学分析中的难点。本文以某全垫升气垫船为研究对象,结合声固耦合有限元法与解析法,探究气垫船水下辐射噪声传递特性。通过建立固-气-液声固耦合有限元模型,计算机械激励与垫升风机声激励,并以试验固有频率修正数值模型;通过声透射解析公式计算空气螺旋桨、燃气轮机等设备声激励辐射的水下噪声。采用距离左、右舷1 m处线上各点的总声压级作为评价指标。结果表明:气垫船水下辐射噪声为宽带噪声;有限元法计算的水下辐射噪声在低频时集中分布于气垫-周围水体耦合面附近,随着频率的升高,水下噪声增大并逐渐呈不规则干涉状分布;空气螺旋桨等声激励直接辐射水下噪声主要为近场低频噪声,在设备声激励辐射范围内声压平均占比约为40%。本文揭示的水下辐射噪声传递特性对气垫船减振降噪具有重要指导意义。 展开更多
关键词 全垫升气垫船 水下辐射噪声 固-气-液耦合 噪声传递特性
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不同气囊压力气垫船空投入水研究 被引量：1
3
作者 陈海斌 张龙 +1 位作者 杜雷雨 洪亮 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第5期34-38,共5页
为保证气垫船在特殊情况的应用,对气垫船空投入水进行研究。应用Abaqus有限元分析软件对气垫船气囊建立空气弹簧模型,对气囊不同气压时气垫船入水过程的运动特性和姿态变化进行仿真分析。结果表明:气囊的运动因空气弹簧存在的原因较底... 为保证气垫船在特殊情况的应用,对气垫船空投入水进行研究。应用Abaqus有限元分析软件对气垫船气囊建立空气弹簧模型,对气囊不同气压时气垫船入水过程的运动特性和姿态变化进行仿真分析。结果表明:气囊的运动因空气弹簧存在的原因较底板更为剧烈;气囊气压在0.2~0.3 MPa间的运动特性几乎一致,小于0.2 MPa时气囊的弹性势能较小,速度衰减较慢,入水后吃水更深;气囊气压在0.15~0.3 MPa内,气垫船入水的姿态由前倾变为后倾,气压为0.2 MPa时,气垫船入水全程的姿态变化不大。总的来说,气垫船气囊压力为0.2 MPa时入水运动特性较好,姿态始末变化不大。 展开更多
关键词 气垫船 空投入水 流体腔 运动特性 运动姿态
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基于ABAQUS的气垫船船体护舷优化设计 被引量：1
4
作者 许博方 鲍文倩 +1 位作者 王云霆 赵丽刚 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第S02期74-80,共7页
[目的]旨在提高某型气垫船轻质船体结构在港口码头系泊或频繁靠泊过程中的碰撞性能。[方法]在ABAQUS中建立护舷和船体局部有限元模型,采用非线性有限元方法开展无护舷船体、装配橡胶护舷的船体、优化护舷支撑结构和护舷材料的船体与码... [目的]旨在提高某型气垫船轻质船体结构在港口码头系泊或频繁靠泊过程中的碰撞性能。[方法]在ABAQUS中建立护舷和船体局部有限元模型,采用非线性有限元方法开展无护舷船体、装配橡胶护舷的船体、优化护舷支撑结构和护舷材料的船体与码头之间的碰撞动力学计算分析。[结果]结果表明,护舷支撑结构优化后使得橡胶护舷吸能比提升约7%,复合材料护舷相比橡胶护舷在重量降低约50%的基础上还使得吸能比提升约13%。[结论]针对目标气垫船结构特点,提出的护舷支撑结构和复合材料护舷优化设计方案,均比优化前的橡胶护舷船体结构碰撞性能有较大提升,可为类似轻质船型的护舷设计提供参考。 展开更多
关键词 气垫船 橡胶护舷 复合材料护舷 碰撞性能
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全垫升式气垫船破冰过程的数值模拟 被引量：11
5
作者 卢再华 张志宏 +2 位作者 胡明勇 姚俊 张辽远 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第24期148-154,共7页
气垫船破冰是指采用大吨位气垫船以临界航速在冰面上航行进行破冰,是一种较新的内河破冰方法,可应用于黄河凌汛灾害的防治领域。对浅水厚冰层条件下气垫船破冰过程进行了数值模拟。计算结果表明:临界航速下,气垫船始终位于船首波峰后方... 气垫船破冰是指采用大吨位气垫船以临界航速在冰面上航行进行破冰,是一种较新的内河破冰方法,可应用于黄河凌汛灾害的防治领域。对浅水厚冰层条件下气垫船破冰过程进行了数值模拟。计算结果表明:临界航速下,气垫船始终位于船首波峰后方,对所兴起的船波起持续的推波作用,在冰面上逐渐兴起幅值较大的船波。冰层在船尾波谷处最先产生纵向裂缝并向前后延伸,向前延伸至船首波峰处时引起冰层横向破裂并扩展,完成一个破冰周期。船身后方的裂缝沿气垫船轴线方向呈*号形状,不同破冰周期的横向裂缝交叉后,冰层破裂成三角形的碎冰片。气垫船破冰的不同工作航次应尽量沿同一方向平行进行,使不同航次的裂缝进一步交叉,将冰层破裂成尺度更小的碎冰片。 展开更多
关键词 气垫船 破冰 数值模拟 裂缝
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我国高性能船技术进展(英文) 被引量：5
6
作者 吴有生 倪其军 葛纬桢 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第6期1014-1031,共18页
数十年来,我国在高性能船研发与应用领域广泛深入地开展了大量、卓有成效的研究与开发工作,主要包括地效翼船、水翼船、小水线面双体船、穿浪双体船、水翼复合船、全垫升气垫船、侧壁式气垫船、高速多体船等等,文章对这方面的工作与技... 数十年来,我国在高性能船研发与应用领域广泛深入地开展了大量、卓有成效的研究与开发工作,主要包括地效翼船、水翼船、小水线面双体船、穿浪双体船、水翼复合船、全垫升气垫船、侧壁式气垫船、高速多体船等等,文章对这方面的工作与技术进展情况进行了概要论述。然而,受到这一技术领域的广泛性以及篇幅的限制,文中侧重于我国在高性能船方面取得的主要技术成果的回顾与主要产品的简要介绍,而对其中大量的具体技术细节不能一一提及,更无法详细展开进行深入论述。 展开更多
关键词 高性能船 地效翼船 水冀船 小水线面双体船 穿浪双体船 全垫升气垫船 侧壁式气垫船
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全垫升式气垫船水压场数值模拟 被引量：5
7
作者 刘巨斌 肖昌润 郑学龄 《海军工程大学学报》 CAS 2001年第1期7-10,共4页
提出了任意分布的气垫压力所产生的水压场的计算方法 ,对椭圆域上均匀分布的气垫压力产生的水压场进行了数值模拟 ,并将计算结果与实验进行了比较 .结果表明 。
关键词 气垫船 水压场 数值模拟 椭圆域
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玻璃钢/钢连接界面复合结构拉伸破坏机理试验研究 被引量：6
8
作者 张颖军 梅志远 朱锡 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 2009年第3期45-48,共4页
对玻璃钢/钢结构连接界面粘结强度进行研究,采用不同种类及比例的添加剂对粘结剂-环氧树脂进行改性,并用不同的工艺制作了系列粘结结构试件。根据试验结果,得到了不同试件的拉伸破坏强度和三种典型破坏模式,并对破坏机理进行了分析。
关键词 复合材料 玻璃钢/钢复合结构 失效机理 破坏模式 试验研究
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全垫升气垫船耐波性参数敏感度分析 被引量：4
9
作者 周佳 唐文勇 张圣坤 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1564-1567,共4页
考虑气垫压力、升沉、纵摇和横摇运动相互耦合作用,将气垫船耐波性分析理论从二维拓展为三维,采用通用平台Matlab实现计算流程.在此分析模型中,对气垫船载重、不同配载形式和前后气垫分割围裙位置进行计算,分析耐波性响应计算结果,得到... 考虑气垫压力、升沉、纵摇和横摇运动相互耦合作用,将气垫船耐波性分析理论从二维拓展为三维,采用通用平台Matlab实现计算流程.在此分析模型中,对气垫船载重、不同配载形式和前后气垫分割围裙位置进行计算,分析耐波性响应计算结果,得到气垫船重心位置、初始纵横倾角和前后气垫分割围裙位置等4个参数为气垫船耐波性响应敏感参数.计算结果显示,由于风扇压力和流量非线性响应,气垫船载重变化和不同初始装载状态的变化导致气垫船耐波性响应突变,可能引发事故,建议对不同典型工况在设计中加以校核,在营运中严格按设计标准执行. 展开更多
关键词 气垫船 耐波性 参数敏感度
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低速冲击下玻璃钢/钢复合结构损伤特性实验研究 被引量：2
10
作者 张颖军 朱锡 +1 位作者 梅志远 王晓强 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2008年第5期101-104,共4页
考虑基体材料的不同增韧特性,针对两种不同的玻纤织物增强复合材料/钢复合结构进行低速冲击实验,采用超声波探伤仪对玻璃钢损伤区域进行了探测。结果表明,采用增韧基体的玻璃钢/钢复合结构在低速冲击下玻璃钢层的抗冲击能力更强,相同能... 考虑基体材料的不同增韧特性,针对两种不同的玻纤织物增强复合材料/钢复合结构进行低速冲击实验,采用超声波探伤仪对玻璃钢损伤区域进行了探测。结果表明,采用增韧基体的玻璃钢/钢复合结构在低速冲击下玻璃钢层的抗冲击能力更强,相同能量冲击下的损伤面积更小;损伤面积近似呈正方形分布,正方形对角线与纤维方向一致。 展开更多
关键词 玻璃钢/钢复合结构特性 韧性增强 低速冲击 超声波探测
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全垫升气垫船控制研究综述 被引量：9
11
作者 于亦凡 刘军 周祥龙 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第9期11-15,共5页
介绍了气垫船的性能、特点及国内外的发展概况;对比分析了2种类型气垫船(全垫升式气垫船、侧壁式气垫船)的主要性能及其主要应用范围;介绍了全垫升气垫船、侧壁式气垫船综合控制研究现状;简要介绍了全垫升气垫船水平运动控制、升沉运动... 介绍了气垫船的性能、特点及国内外的发展概况;对比分析了2种类型气垫船(全垫升式气垫船、侧壁式气垫船)的主要性能及其主要应用范围;介绍了全垫升气垫船、侧壁式气垫船综合控制研究现状;简要介绍了全垫升气垫船水平运动控制、升沉运动控制方法;展望了全垫升气垫船的应用前景及所带来的社会效益;分析了市场对气垫船的需求及其推广的可行性。 展开更多
关键词 全垫升气垫船 空气外部动力学 流体外部动力学
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侧壁式气垫船水压场试验研究 被引量：2
12
作者 肖昌润 刘巨斌 郑学龄 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第1期16-18,共3页
在拖曳水池中对侧壁式气垫船的水压场进行了系统测量,得到不同水深、不同航速和不同横向位置水底扰动压力系数的纵向通过特性曲线,分析总结了侧壁式气垫船水压场规律.
关键词 侧壁式气垫船 水压场 试验研究 扰动压力系数
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气垫船优化设计探讨 被引量：3
13
作者 程虹 杨屹 王青 《舰船科学技术》 北大核心 2008年第2期54-59,共6页
主要针对气垫船总体优化设计,提出了影响气垫船总体性能的气垫参数,通过寻找气垫参数与阻力性能、耐波性、运输效率、推进效率、垫升效率之间的相互关系,分析了气垫参数影响总体性能的变化规律。在此基础上探讨了气垫参数对总体性能的... 主要针对气垫船总体优化设计,提出了影响气垫船总体性能的气垫参数,通过寻找气垫参数与阻力性能、耐波性、运输效率、推进效率、垫升效率之间的相互关系,分析了气垫参数影响总体性能的变化规律。在此基础上探讨了气垫参数对总体性能的综合影响,以寻求综合性能最佳为目标,提出了气垫参数较为合理的取值范围。 展开更多
关键词 气垫船 气垫参数 优化设计
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动力气垫地效翼船的设计特点及其发展前景 被引量：7
14
作者 恽良 邬成杰 +1 位作者 谢佑农 彭桂华 《中国工程科学》 2000年第3期67-72,共6页
文章简要地阐述了动力气垫地效翼船 (又名两栖地效翼船 )的设计特点及其在中国的发展过程。同时也指出其在军、民方面可能的发展前景 ,即设想发展一种同时具有两栖性、高速性、耐波性 ,既可在地效区内高速稳定航行 ,也可飞出地效区作空... 文章简要地阐述了动力气垫地效翼船 (又名两栖地效翼船 )的设计特点及其在中国的发展过程。同时也指出其在军、民方面可能的发展前景 ,即设想发展一种同时具有两栖性、高速性、耐波性 ,既可在地效区内高速稳定航行 ,也可飞出地效区作空中跳跃、机动 ,还可作软着陆的两栖地效飞行器 (AmphibiousWIGPlane) ,与俄罗斯最近发展的地效飞行器 (Экранол¨ет)极为相似。 展开更多
关键词 动力气垫 两栖地效翼船 设计 地效飞行器
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气垫围裙与船体浮箱联接件非线性有限元仿真及优化设计 被引量：1
15
作者 周佳 唐文勇 张圣坤 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期607-612,共6页
为提高气垫围裙联接件使用寿命,对气垫围裙裙布与船体联接的组件进行了非线性有限元仿真计算,考虑6个不同构件之间的相互作用,计算在不同夹制预紧力作用下,模拟得到裙布受拉力载荷后的应力分布和破坏的位置、方向,得出增大夹制预紧力可... 为提高气垫围裙联接件使用寿命,对气垫围裙裙布与船体联接的组件进行了非线性有限元仿真计算,考虑6个不同构件之间的相互作用,计算在不同夹制预紧力作用下,模拟得到裙布受拉力载荷后的应力分布和破坏的位置、方向,得出增大夹制预紧力可以提高组件整体承载能力的结论.针对仿真计算中裙布布局应力集中问题,提出2个结构优化建议.在优化建议基础上,计算得到该联接组件在8种不同配置方案下裙布应力分布和破坏情况,证明以上结构优化建议可改善裙布应力分布和承载位置,切实提高组件承载能力和使用寿命. 展开更多
关键词 气垫围裙 非线性有限元 优化设计 结构强度
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穿浪双体船片体间距优化 被引量：3
16
作者 马健 陆文理 《中国舰船研究》 2008年第2期4-6,20,共4页
实现了一种基于面元法的穿浪船兴波阻力和兴波波形的势流计算方法,数值计算了不同片体间距的穿浪双体船的兴波阻力与兴波波形。剩余阻力的计算与实船的剩余阻力曲线趋势较符合,片体间距的数值优化结果与模型试验吻合,其计算结果对实船... 实现了一种基于面元法的穿浪船兴波阻力和兴波波形的势流计算方法,数值计算了不同片体间距的穿浪双体船的兴波阻力与兴波波形。剩余阻力的计算与实船的剩余阻力曲线趋势较符合,片体间距的数值优化结果与模型试验吻合,其计算结果对实船船型参数的选择和优化设计有一定的指导意义。 展开更多
关键词 面元法 穿浪双体船 方尾条件
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162客位气垫船垫升轴系回旋振动特性分析 被引量：2
17
作者 张建军 许运秀 《噪声与振动控制》 CSCD 1994年第2期7-12,共6页
本文从分析１６２客位侧壁式汽垫船垫升轴系故障入手，提出了垫升轴系的力学模型，在ＶＡＸ３３５０上用改进的传递矩阵法（Ｒ－ＭＰ法）编制了相应的程序，并进行了实船计算．Ｒ－ＭＰ法克服了传递矩阵法有时数值不稳定现象。查明了１... 本文从分析１６２客位侧壁式汽垫船垫升轴系故障入手，提出了垫升轴系的力学模型，在ＶＡＸ３３５０上用改进的传递矩阵法（Ｒ－ＭＰ法）编制了相应的程序，并进行了实船计算．Ｒ－ＭＰ法克服了传递矩阵法有时数值不稳定现象。查明了１６２客位垫升轴系振动厉害的原因，进而提出了改进措施，通过实船测量以验证力学模型和程序的正确性。本程序也适用于其他轴系的回旋振动计算，它对回旋振动的计算，审图和研究均具有实用价值。 展开更多
关键词 船舶 气垫船 轴 振动
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动力气垫地效翼船的流体空气动力性能研究 被引量：6
18
作者 恽良 邬成杰 谢佑农 《中国工程科学》 2000年第4期48-52,共5页
文章简要阐述了动力气垫地效翼船的空气 -流体动力设计特点和难点 ,及“天鹅”号地效翼船的试验研究。由于采取一系列措施 ,使艇在静垫升性、两栖性、快速性、耐波性与气动力配平和运动稳定性等方面 。
关键词 动力气垫 地效翼船 流体空气动力流体 设计 “天鹅”号地效翼船
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我国气垫船在实用化技术方面的进展 被引量：4
19
作者 恽良 彭桂华 《舰船科学技术》 1992年第3期1-10,共10页
本文简要回顾了我国气垫船30年来的艰难路程,列举了发展过程的各种故障,阐述了我国实行改革开放以来,实用技术取得了长足进步,四大关键设备已取得了或正在取得的关键性突破,以及由于气垫船船舶力学、性能、结构等方面的进展与各种实用... 本文简要回顾了我国气垫船30年来的艰难路程,列举了发展过程的各种故障,阐述了我国实行改革开放以来,实用技术取得了长足进步,四大关键设备已取得了或正在取得的关键性突破,以及由于气垫船船舶力学、性能、结构等方面的进展与各种实用化技术(如传动、振动、噪音)等方面经验的积累,大大促进了气垫船的实用化进程。 展开更多
关键词 气垫船 实用化 技术 进展 船舶
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全垫升气垫船性能的优化分析 被引量：5
20
作者 郑楠 马涛 丘鹰 《舰船科学技术》 1993年第6期14-21,共8页
本文以无量纲参数形式,对全垫升气垫船的基本运行性能进行了优化分析,其结果带有普遍的指导意义,可供设计者开展方案设计时参考应用。
关键词 气垫船 性能优化 运输效率 船舶
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