基于深度学习的导管架海洋平台结构损伤识别

1

作者 严谨 陆建成 +1 位作者 龙洋辉 赵云开 《广东海洋大学学报》 北大核心 2025年第3期136-145,共10页

【目的】实现海洋导管架平台结构损伤智能识别。【方法】基于海洋工程分析软件SACS建立南海涠洲海域11-2 WHPC导管架平台数值模型,通过整合平台结构参数与目标海域环境数据,开展静力学分析以识别结构薄弱构件。基于分析结果,构建了包含... 【目的】实现海洋导管架平台结构损伤智能识别。【方法】基于海洋工程分析软件SACS建立南海涠洲海域11-2 WHPC导管架平台数值模型,通过整合平台结构参数与目标海域环境数据,开展静力学分析以识别结构薄弱构件。基于分析结果,构建了包含384组完好工况和1920组损伤工况的加速度响应数据库。针对结构损伤识别问题,提出一种结合变分模态分解-希尔伯特(VMD-Hilbert)变换和双向长短时记忆(BiLSTM)神经网络的损伤诊断方法。该方法首先通过VMD-Hilbert变换实现信号时频特征提取,随后利用BiLSTM网络挖掘响应信号的深层时序特征。针对传统结构损伤诊断人工特征提取困难和步骤繁琐的问题,提出了一种基于小波散射变换时频图像和视觉转换器(Vision Transformer)的损伤诊断方法,实现结构损伤状态的智能诊断。【结果与结论】通过提取的损伤敏感特征,使用BiLSTM处理时变序列数据,实现了超过92%的分类准确率。基于小波散射变换时频图像和Vision Transformer的方法能够突出损伤前后的特征变化,分类准确率超过96%。通过缩尺模型实验模拟平台损伤状态,收集不同结构状态下的振动信号,经过VMD降噪处理后验证上述两种诊断方法,均能实现良好的损伤分类效果。 展开更多

关键词 导管架海洋平台 结构健康监测 损伤诊断 双向长短时记忆神经网络 视觉转换器

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动力定位海洋平台-立管刚柔多体系统的研究进展

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作者 张大朋 白勇 +3 位作者 张仡 严谨 张一宁 吴宗铎 《应用力学学报》 北大核心 2025年第2期243-263,共21页

全面概述动力定位海洋平台-立管刚柔多体系统领域的研究现状,突出分析系统设计、控制算法、刚柔多体系统和工程应用等核心方面。介绍了动力定位海洋平台-立管刚柔多体系统的系统设计,探讨了各类控制算法在该系统中的应用,以及刚柔多体... 全面概述动力定位海洋平台-立管刚柔多体系统领域的研究现状,突出分析系统设计、控制算法、刚柔多体系统和工程应用等核心方面。介绍了动力定位海洋平台-立管刚柔多体系统的系统设计,探讨了各类控制算法在该系统中的应用,以及刚柔多体系统在工程领域的具体应用情况。综合分析了近年来在这些关键领域所取得的重要成果,并对技术发展、系统设计和控制算法进行了深入探讨。指出了当前领域研究的亮点和系统设计和控制算法存在的问题,同时展望了未来发展的方向,为动力定位海洋平台-立管刚柔多体系统的未来发展提供有益参考和指导。 展开更多

关键词 动力定位 海洋平台 刚柔多体系统 控制算法 工程应用

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大型船舶在高海况下的倾覆特性研究

3

作者 陈秉权 侯玲 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期30-33,共4页

大型船舶在高海况下的航行安全面临严峻挑战,船舶倾覆事故不仅危及生命财产安全,还会造成巨大经济损失。本文系统探讨了参数横摇、纯稳性丧失及横浪中谐摇共振3种典型倾覆类型的触发机制,并借助仿真实验展现其动态特征。参数横摇初期受... 大型船舶在高海况下的航行安全面临严峻挑战,船舶倾覆事故不仅危及生命财产安全,还会造成巨大经济损失。本文系统探讨了参数横摇、纯稳性丧失及横浪中谐摇共振3种典型倾覆类型的触发机制,并借助仿真实验展现其动态特征。参数横摇初期受阻尼作用,横摇幅值相对平稳,后期因参数激励能量不断累积致使幅值急剧增大;纯稳性丧失中,不同工况使得横倾角度增长速率与剧烈程度呈现明显区别;横浪谐摇共振时,波浪频率接近船舶横摇固有频率会引发剧烈横倾、稳性风险显著增加,而偏离共振频率时横倾状态相对平稳。本文对提升船舶在高海况下的安全性与稳定性具有一定实践价值。 展开更多

关键词 船舶 高海况 倾覆 横摇

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基于BM-MTF的船舶水泵轴承故障特征增强与诊断研究

4

作者 廖志强 黄振德 +2 位作者 宋雪玮 梁观龙 贾宝柱 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期56-67,共12页

[目的]针对船舶水泵轴承故障时的振动信号故障特征易被噪声淹没,导致诊断准确率较低的问题,提出一种基于巴特沃斯均值滤波器和马尔可夫转移场(BM-MTF)与ResNet-18网络相结合的轴承故障特征增强与诊断方法。[方法]首先,引入BM滤波器,以... [目的]针对船舶水泵轴承故障时的振动信号故障特征易被噪声淹没,导致诊断准确率较低的问题,提出一种基于巴特沃斯均值滤波器和马尔可夫转移场(BM-MTF)与ResNet-18网络相结合的轴承故障特征增强与诊断方法。[方法]首先,引入BM滤波器,以强化信号的故障冲击波形,从而抑制噪声干扰、增强故障特征;然后,通过MTF绘制二维图像,以有效可视化并增强信号特征,再将经BM信号滤波后的MTF图像输入ResNet-18网络进行诊断识别;最后,采用西储大学轴承故障公开数据集、实验室轴承故障数据集和船舶水泵轴承故障数据集进行对比验证。[结果]实验对比结果表明,所提BM-MTF方法可以有效提取轴承故障特征,其对3种轴承故障数据集的诊断准确度均达到100%,显著提升了轴承故障准确度。[结论]研究成果可为船舶水泵轴承故障诊断提供参考。 展开更多

关键词 船舶水泵 轴承 故障分析 特征提取 故障特征增强 马尔可夫转移场 ResNet-18网络

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人工势场算法下复杂水域船舶海上交通规划方法

5

作者 陈留远 许江涛 +1 位作者 王举 郑炎伟 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第6期162-166,共5页

针对复杂水域中船舶频繁遭遇的动态与静态障碍物问题,本文提出人工势场算法下复杂水域船舶海上交通规划方法。运用实时采集的海上环境信息,构建船舶交通人工势场模型,通过模型中障碍物与目标点的斥力与引力,获得二者的合力,引导船舶躲... 针对复杂水域中船舶频繁遭遇的动态与静态障碍物问题,本文提出人工势场算法下复杂水域船舶海上交通规划方法。运用实时采集的海上环境信息,构建船舶交通人工势场模型,通过模型中障碍物与目标点的斥力与引力,获得二者的合力,引导船舶躲避障碍物并向目标点航行;向障碍物斥力函数中引入目标距离参数,限制障碍物斥力,解决复杂障碍物下船舶无法抵达目标点问题;增设虚拟目标点,避免复杂水域下船舶规划陷入局部最优状态,得到全局最优规划路径。结果表明,该方法可实现不同复杂水域下船舶最优交通路径规划,准确避障的同时,降低船舶航行时间步长,保证船舶安全高效航行。 展开更多

关键词 人工势场算法 复杂水域 船舶海上交通 障碍物 斥力函数 虚拟目标点

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基于改进RBF神经网络对船舶初稳性高度的非线性实时预报

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作者 廖声浩 王立军 +1 位作者 王思思 关竞宇 《中国航海》 CSCD 北大核心 2024年第S1期143-152,共10页

针对船舶初稳性高度(G_(M))计算步骤繁杂和实时性差等问题,提出一种基于改进径向基函数神经网络(RBFNN)对船舶G_(M)实时预报的方法。首先,引入leave-one-out交叉验证和早停策略优化径向基函数,提高模型的泛化性能;其次,选取琼州海峡客... 针对船舶初稳性高度(G_(M))计算步骤繁杂和实时性差等问题,提出一种基于改进径向基函数神经网络(RBFNN)对船舶G_(M)实时预报的方法。首先,引入leave-one-out交叉验证和早停策略优化径向基函数,提高模型的泛化性能;其次,选取琼州海峡客滚船“紫荆十一号”为研究对象,通过灰色关联分析方法选取4个与G_(M)密切相关的因素作为神经网络的输入特征;最后,以经验公式计算所得的G_(M)作为期待值,与不同算法得出的预报值进行对比分析。仿真试验结果表明,改进后的RBF神经网络比改进前具有更低的预报误差(I_(MSE)为0.0004,I_(MAPE)低于10%)。此外,与机器学习和其他人工神经网络对比,所提出的模型在船舶初稳性预报方面表现出更好的性能。因此,本文所提模型可作为船舶初稳性高度预报工具,为船舶智能配载提供准确实时的信息,提高运营效益。 展开更多

关键词 客滚船 径向基函数神经网络 初稳性高度预报 灰色关联分析 琼州海峡

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基于双向正规化投影和改进TOPSIS技术的船舶设备可靠性评估模型 被引量：3

7

作者 贾小平 贾宝柱 《中国航海》 CSCD 北大核心 2024年第3期46-54,共9页

为更科学地评估船舶设备及系统可靠性,构建以实数、区间数和直觉模糊数为混合信息载体,以双向正规化投影和改进TOPSIS技术为框架的多属性群决策评估模型。通过调查问卷生成各套船舶设备的决策信息评价矩阵,结合属性权重向量生成加权评... 为更科学地评估船舶设备及系统可靠性,构建以实数、区间数和直觉模糊数为混合信息载体,以双向正规化投影和改进TOPSIS技术为框架的多属性群决策评估模型。通过调查问卷生成各套船舶设备的决策信息评价矩阵,结合属性权重向量生成加权评价矩阵,通过双向正规化投影测度评估各设备可靠性到理想解的贴近程度并计算优先系数,将优先系数从大到小进行排序作为可靠性由优到劣的评价依据,并通过静态、动态试验与现有方法进行对比分析。结果表明:该模型具有可行性和优越性,克服了欧氏、汉明等距离测度和传统投影测度的不足与缺陷;解决了近期文献中提出的其他正规化投影方法的隐含缺陷问题并具有更好的动态单调性;具有更大的优先系数取值范围,从而有利于不同设备间可靠性的比较和区分。 展开更多

关键词 船舶设备 可靠性评估 双向正规化投影 TOPSIS

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CeO_(2)含量对激光熔覆Ni基-TiC复合涂层组织和性能的影响

8

作者 王立珺 师文庆 +3 位作者 梁飞龙 江龙威 林一鸣 张冰青 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第4期81-91,共11页

为了提高船舶轴类零件常用钢45钢的耐磨损和耐腐蚀性能,提高其在恶劣环境下的使用寿命,利用激光熔覆技术在45钢基体表面成功制备了不同CeO_(2)含量的Ni基-TiC复合涂层。通过SEM、EDS、XRD、显微硬度计、摩擦磨损仪及电化学工作站研究了C... 为了提高船舶轴类零件常用钢45钢的耐磨损和耐腐蚀性能,提高其在恶劣环境下的使用寿命,利用激光熔覆技术在45钢基体表面成功制备了不同CeO_(2)含量的Ni基-TiC复合涂层。通过SEM、EDS、XRD、显微硬度计、摩擦磨损仪及电化学工作站研究了CeO_(2)含量对涂层微观组织和性能的影响。结果表明:不含稀土的涂层物相主要为γ-(Fe, Ni)固溶体和TiC、Fe_(3)C、Cr_(7)C_(3)碳化物,当添加CeO_(2)后,涂层中出现了CeNiSi_(2)、Ce_(2)Ni_(22)C_(3)等新相。添加适量CeO_(2)有助于细化涂层晶粒,使其组织更均匀,进而提升涂层的显微硬度和耐磨性,同时减少腐蚀倾向,使其在3.5%NaCl溶液中表现出更好的耐腐蚀性能。但加入过多的CeO_(2)会使涂层中碳化物分解,导致涂层的显微硬度和耐磨性降低,同时涂层因形成Ce-Ti-O等夹杂物易发生点蚀,耐腐蚀性能降低。本研究可为恶劣海洋环境下船舶关键零件复合涂层的稀土改性提供理论依据。 展开更多

关键词 Ni基-TiC复合涂层 CeO_(2)含量 激光熔覆 45钢 硬度 耐磨性 耐腐蚀性

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真空热处理温度对Ni60合金涂层耐蚀性的影响

9

作者 吴景玉 杨德明 +3 位作者 徐秋爽 王红哲 孙成琪 高阳 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第3期1-8,共8页

为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)不锈钢双极板的耐蚀性,采用大气等离子喷涂技术在316 L不锈钢表面制备了Ni60合金涂层,并对涂层进行不同温度的真空热处理,利用扫描电镜、X射线衍射仪以及电化学测试,研究了真空热处理温度对涂层耐蚀... 为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)不锈钢双极板的耐蚀性,采用大气等离子喷涂技术在316 L不锈钢表面制备了Ni60合金涂层,并对涂层进行不同温度的真空热处理,利用扫描电镜、X射线衍射仪以及电化学测试,研究了真空热处理温度对涂层耐蚀性的影响。结果表明:随着真空热处理温度的提高,涂层内部的微裂纹及孔隙数量大大降低,涂层致密度提高,内部结构缺陷对涂层耐蚀性的影响降低;涂层内部的CrB发生了明显聚合,这对涂层的耐蚀性有正面影响;当真空热处理温度达到1100℃时,CrB相上出现颜色较深的Cr_(7)C_(3)沉淀,使涂层耐蚀性进一步提高,此时涂层试样的自腐蚀电位达到最高值,涂层发生腐蚀的倾向较低,涂层试样的Nyquist图高频区域出现较大电容环,且涂层电容和涂层中微孔的电阻分别达到最大值和最小值,即涂层的耐蚀性最好。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 不锈钢双极板 大气等离子喷涂 NI60合金 真空热处理

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添加MoS2对激光熔覆铁基涂层耐磨性能的影响

10

作者 林一鸣 师文庆 +2 位作者 江龙威 张冰青 王立珺 《激光技术》 北大核心 2025年第4期556-563,共8页

为了提高45#钢表面的耐磨性,延长其在不同恶劣工况下使用寿命,采用激光熔覆技术,在45#钢表面上制备不同质量分数的Fe/MoS_(2)涂层;利用扫描电镜、X射线衍射仪来研究MoS_(2)粉末含量对涂层微观组织和相组成的影响;并用显微硬度计、摩擦... 为了提高45#钢表面的耐磨性,延长其在不同恶劣工况下使用寿命,采用激光熔覆技术,在45#钢表面上制备不同质量分数的Fe/MoS_(2)涂层;利用扫描电镜、X射线衍射仪来研究MoS_(2)粉末含量对涂层微观组织和相组成的影响;并用显微硬度计、摩擦磨损试验机进行相关性能测试,以分析涂层硬度及摩擦磨损性能的相关规律。结果表明,不同质量分数的MoS_(2)涂层耐磨性均有所提升,涂层由胞状及柱状的晶体组织组成,且含有Fe、Cr_(0.5)Mo_(0.5)、Fe-Cr等相,在MoS_(2)质量分数为15%以及20%的涂层中生成少量面心立方相;添加质量分数为15%的MoS_(2)涂层硬度及耐磨性能提升最大,涂层硬度为891.6 HV,涂层磨损率为8.85×10^(-7)mm^(3)/(N·m),摩擦系数为0.6523;加入过量的MoS_(2)会导致涂层的硬度及耐磨性能出现降低。该研究可为改善45#钢表面的耐磨性能提供相关研究依据。 展开更多

关键词 激光技术 激光熔覆 显微组织 耐磨性 二硫化钼

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柴油机NH_(3)-SCR脱硝系统瞬态工况运行的仿真研究

11

作者 陈泽涛 宁文菲 +3 位作者 陈泽佳 张守俊 谭树煌 邓帮林 《车用发动机》 北大核心 2025年第4期15-22,共8页

为了厘清复杂工况下影响柴油机氨-选择性催化还原(NH_(3)-SCR)系统脱硝的关键因素,以指导SCR系统开发及运行,基于某柴油机在世界统一瞬态循环(WHTC)工况下的台架试验数据,构建了GT-Power模型并进行了验证,通过耦合气体动力学和化学反应... 为了厘清复杂工况下影响柴油机氨-选择性催化还原(NH_(3)-SCR)系统脱硝的关键因素,以指导SCR系统开发及运行,基于某柴油机在世界统一瞬态循环(WHTC)工况下的台架试验数据,构建了GT-Power模型并进行了验证,通过耦合气体动力学和化学反应机理,分析SCR脱硝过程的规律和关键影响因素。仿真结果表明:冷起动工况下NH_(3)-SCR系统的NO_(x)还原效率随排气温度的升高而明显提高,温度高于210℃后反应逐渐趋于稳定,600 s后平均还原效率高达99.88%;热起动工况下NO_(x)还原反应迅速开启,600 s后平均还原效率为99.54%;此外,尿素喷射量对NO_(x)还原有较大影响,当尿素喷射量过多造成过剩,会导致氨逃逸。 展开更多

关键词 柴油机 选择性催化还原 氮氧化物 瞬态工况

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海流干扰下欠驱动AUV的自适应反步控制

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作者 陈庆东 袁剑平 柴卓辉 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期138-145,共8页

在复杂海流干扰情况下,针对欠驱动自主水下机器人(AUV)运动控制的鲁棒性问题,本文提出了一种新的自适应反步控制策略(IABC)。该策略的核心在于构建一个高效的海流干扰估计模块,该模块能够实时在线辨识海流动态,为控制器提供即时的补偿... 在复杂海流干扰情况下,针对欠驱动自主水下机器人(AUV)运动控制的鲁棒性问题,本文提出了一种新的自适应反步控制策略(IABC)。该策略的核心在于构建一个高效的海流干扰估计模块,该模块能够实时在线辨识海流动态,为控制器提供即时的补偿信号。鉴于传统反步控制方法(BC)在处理复杂系统时易出现的“微分爆炸”难题,设计一阶滤波器生成控制指令所需的虚拟导数,保证控制系统的稳定性和平滑性。仿真结果表明,在航向和深度控制上,IABC方法均展现出了更高的控制精度与更强的抗干扰能力。在时变海流场景下,IABC航向误差降低了32.9%,深度误差降低了36.2%。在随机海流场景下,IABC航向误差降低了3.5%,深度误差降低了5%。 展开更多

关键词 海流干扰 欠驱动AUV 反步法 估计器 自适应控制

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基于自适应SSA和改进TEO的船用消防泵电机轴承故障特征增强与诊断

13

作者 宋雪玮 廖志强 贾宝柱 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期47-55,共9页

[目的]船用消防泵电机的轴承工作环境较复杂,其故障诊断的准确度较低,为此提出一种基于自适应稳态子空间分析(SSA)与改进Teager能量算子(TEO)的船用消防泵电机轴承故障特征增强与诊断方法。[方法]首先,对传统SSA方法进行优化,采用虚假... [目的]船用消防泵电机的轴承工作环境较复杂,其故障诊断的准确度较低,为此提出一种基于自适应稳态子空间分析(SSA)与改进Teager能量算子(TEO)的船用消防泵电机轴承故障特征增强与诊断方法。[方法]首先,对传统SSA方法进行优化,采用虚假最近邻点确定Hankel矩阵维数,并基于峭度指标提取振动信号中经SSA分解后的包含最佳故障特征的非稳态信号;然后,通过改进TEO算法,有效提升故障特征在振动信号中的占比,从而增强故障特征并实现准确诊断;最后,通过仿真实验和工程实验进行有效性验证。[结果]对比结果表明,该方法可准确地判断轴承的故障特征频率及其倍频,从而有效诊断轴承故障。[结论]研究成果可为船用泵组电机轴承的故障诊断提供参考。 展开更多

关键词 船用消防泵 电机轴承故障 故障分析 故障诊断 自适应稳态子空间分析 改进Teager能量算子

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Maxsurf Motions模块在船舶耐波性上的应用与验证 被引量：4

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作者 张大朋 严谨 +1 位作者 赵博文 朱克强 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第4期1734-1746,共13页

船舶作为海洋中最主要的运动物体,其在海浪中的运动问题,是船舶适航性、耐波性的基础,同时也是船舶设计建造中的关键步骤。采用Maxsurf Motions模块对4种国际标准船模进行了耐波性计算,验证了Maxsurf Motions中的切片理论和面元法的计... 船舶作为海洋中最主要的运动物体,其在海浪中的运动问题,是船舶适航性、耐波性的基础,同时也是船舶设计建造中的关键步骤。采用Maxsurf Motions模块对4种国际标准船模进行了耐波性计算,验证了Maxsurf Motions中的切片理论和面元法的计算精度与可靠性,探讨了Motions程序在船舶耐波性分析中的可行性,分析了Motions模块计算误差的原因。结果表明:Motions模块对船舶运动响应以及波浪增阻的计算精度基本令人满意。对于附加质量系数和阻尼系数,Motions在中高频波段的计算精度较高。研究成果对Maxsurf Motions的应用起到一定的借鉴和指导作用,同时也提供了一系列耐波性计算的验证算例。 展开更多

关键词 Maxsurf Motions 运动响应 耐波性 切片理论 面元法

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基于回归分析方法的船舶阻力估算 被引量：2

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作者 张大朋 姜淏予 +1 位作者 赵博文 朱克强 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第18期25-31,共7页

阻力预测是船舶设计的重要环节。本文采用多种阻力预测方法对KCS船舶、KVLCC2船舶、Wigley船型以及NPL圆舭艇的阻力进行估算,验证多种阻力预测方法的计算精度和可靠性,探究各种阻力预测方法的适用范围。结果表明,基于回归分析方法计算... 阻力预测是船舶设计的重要环节。本文采用多种阻力预测方法对KCS船舶、KVLCC2船舶、Wigley船型以及NPL圆舭艇的阻力进行估算,验证多种阻力预测方法的计算精度和可靠性,探究各种阻力预测方法的适用范围。结果表明,基于回归分析方法计算常规排水型船舶阻力和基于细长体方法计算瘦长船型和方尾船阻力的方案可行。船型特征是选择阻力预测方法的首要因素。细长体理论计算的自由面波形结果基本令人满意。本文对船舶阻力估算方法的研究起到一定的借鉴和参考作用,同时也提供了一系列阻力计算的验证算例。 展开更多

关键词 回归分析方法 阻力预测 细长体理论

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基于全息SDP的船舶推进轴系轴承故障诊断研究 被引量：7

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作者 廖志强 贾宝柱 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2022年第6期88-95,共8页

[目的]针对船舶推进轴系轴承的故障诊断问题,提出一种基于全息对称点图形(SDP)和相似性识别的可视化诊断方法。[方法]首先,多方位采集轴承振动信号,全面监测轴承发生故障时的规律性冲击在时域和频域中引起的非平稳性变化特征;然后,基于... [目的]针对船舶推进轴系轴承的故障诊断问题,提出一种基于全息对称点图形(SDP)和相似性识别的可视化诊断方法。[方法]首先,多方位采集轴承振动信号,全面监测轴承发生故障时的规律性冲击在时域和频域中引起的非平稳性变化特征;然后,基于SDP对称点分布原理,将多个维度信号的时域和频谱融合至同一个二维图形,以放大信号之间的差异性;最后,基于相似性识别方法对轴承进行简易诊断。[结果]轴承故障实验平台的验证结果表明,该方法可以实现多个信号的有效图形融合,全面展示设备信号的状态特征,从而准确地诊断故障。[结论]研究成果可为船舶推进轴系轴承的可视化故障简易诊断提供参考。 展开更多

关键词 船舶推进轴系轴承 故障诊断 全息对称点图形 相似性识别

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基于加权峭度自适应滤波和对称差分能量谱的船舶推进轴系轴承故障诊断 被引量：4

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作者 廖志强 宋雪玮 +2 位作者 贾宝柱 尹建川 孔德峰 《广东海洋大学学报》 CAS 北大核心 2022年第6期130-136,共7页

【目的】滤除振动信号中的背景噪声、增强故障冲击特征,实现船舶推进轴系轴承故障诊断。【方法】提出一种基于加权峭度自适应滤波和对称差分能量谱的信号处理方法:设计加权峭度自适应高通滤波算法,以加权峭度指标作为迭代优选条件,解决... 【目的】滤除振动信号中的背景噪声、增强故障冲击特征,实现船舶推进轴系轴承故障诊断。【方法】提出一种基于加权峭度自适应滤波和对称差分能量谱的信号处理方法:设计加权峭度自适应高通滤波算法,以加权峭度指标作为迭代优选条件,解决传统最佳截止频带选取只能依靠先验知识的缺点;在传统Teager能量算子的基础上引入希尔伯特变换和对称差分求导方式,解调滤波后信号从而得到能量谱。【结果】在仿真实验和工程实验中,振动信号中的背景噪声被滤除,故障冲击更加突出,能正确识别轴承外圈故障、内圈故障及滚动体故障。【结论】加权峭度自适应滤波具有算法复杂度低、运行时间短的优点;对称差分能量谱能够有效提升故障冲击信号的能量占比。本方法能够准确诊断船舶推进轴系轴承故障。 展开更多

关键词 船舶推进轴系 轴承故障诊断 故障特征提升 自适应滤波 对称差分能量谱

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大型船舶会船区碰撞风险的灰色评判模型 被引量：3

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作者 徐东星 尹建川 孙珽 《中国航海》 CSCD 北大核心 2023年第3期1-8,共8页

为提高大型船舶会船区的航行安全,减少大型船舶在会船区内的碰撞风险,提出一种基于水上交通冲突和枢纽复杂度的灰色变权聚类模型,对大型船舶会船区的碰撞风险进行评价,并对容量不足的会船区进行扩展提供合理化措施。结合会船区交通流和... 为提高大型船舶会船区的航行安全,减少大型船舶在会船区内的碰撞风险,提出一种基于水上交通冲突和枢纽复杂度的灰色变权聚类模型,对大型船舶会船区的碰撞风险进行评价,并对容量不足的会船区进行扩展提供合理化措施。结合会船区交通流和水上交通冲突状况,选取交通冲突率和交通冲突点作为会船区碰撞风险的评价指标,并考虑评价指标的意义、量纲和数值上差距较大及会船区附近的锚地环境等因素,综合利用交通枢纽复杂度与初值化算子灰色变权聚类算法,对会船区的碰撞风险进行评价。以湛江港南三岛西航道4号会船区(分为东段、中段和西段3段)为例进行验证,评价结果与实际调查情况基本相符,较好地解决了海上通航环境中数据信息不足和定性分析对碰撞风险评价的影响,为会船区的碰撞风险评价提供新的研究方法,并在此基础上结合湛江港大型船舶会船区的客观情况提出对会船区进行扩展的建议,从而满足湛江港对于大型船舶会遇的实际需求,为航道设计和科学制定水上交通管理措施提供参考依据。 展开更多

关键词 会船区 水上交通冲突 交通枢纽复杂度 初值化算子 灰色变权聚类 碰撞风险

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添加CeO_(2)对激光熔覆Ni基/WC复合涂层的影响 被引量：3

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作者 梁飞龙 李凯玥 +2 位作者 师文庆 朱志凯 何启浪 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期542-548,共7页

为了提高Q235钢材在海水中的耐腐蚀性能,扩大其应用场合,使其能够服役于富含Cl离子的海洋环境,采用激光熔覆技术,在Q235钢表面制备出添加不同质量分数CeO_(2)改性的Ni基/WC复合熔覆层,并利用扫描电镜、能谱仪和电化学工作站等仪器对熔... 为了提高Q235钢材在海水中的耐腐蚀性能,扩大其应用场合,使其能够服役于富含Cl离子的海洋环境,采用激光熔覆技术,在Q235钢表面制备出添加不同质量分数CeO_(2)改性的Ni基/WC复合熔覆层,并利用扫描电镜、能谱仪和电化学工作站等仪器对熔覆层的组织与性能进行了测试。结果表明,适量CeO_(2)的加入可以促进晶粒细化与组织的均匀分布,提高熔覆层在NaCl溶液(质量分数为3.5%)中的耐腐蚀性能;当添加的CeO_(2)质量分数达到1%时,熔覆层具有最高的平均硬度与最好的耐海水腐蚀性能;过高的CeO_(2)含量则会加剧电偶腐蚀效应,降低其耐腐蚀性能。该研究为后续在Q235钢材表面制备耐腐蚀的激光熔覆合金涂层、改善合金材料表面性能提供了理论参考依据。 展开更多

关键词 激光技术 复合涂层 激光熔覆 氧化铈 电化学腐蚀

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316L不锈钢薄板焊缝成形及力学性能研究 被引量：3

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作者 刁亚龙 师文庆 +2 位作者 程才 贾东贺 张冰青 《精密成形工程》 北大核心 2024年第5期55-61,共7页

目的减少1 mm厚度316L不锈钢薄板在焊接生产过程中出现的缺陷等问题,并提高不锈钢薄板焊缝成形质量和焊接接头力学性能。方法采用脉冲激光焊接技术实现对厚度1 mm的316L不锈钢薄板的精确焊接,并利用金相显微镜、维氏硬度计、万能拉伸试... 目的减少1 mm厚度316L不锈钢薄板在焊接生产过程中出现的缺陷等问题,并提高不锈钢薄板焊缝成形质量和焊接接头力学性能。方法采用脉冲激光焊接技术实现对厚度1 mm的316L不锈钢薄板的精确焊接,并利用金相显微镜、维氏硬度计、万能拉伸试验机和扫描电镜对焊缝的表面形貌、微观结构、力学性能、断口形貌进行表征分析。结果当激光功率为403 W、输出电流为150 A、焊接速度为150 mm/min、离焦量为−5.525 mm时,焊缝正反面的形貌规则无缺陷。焊缝区内的微观结构主要由δ-铁素体和奥氏体2种晶粒构成,相较于母材及热影响区,焊缝区晶粒尺寸更细小均匀,平均硬度为156HV,表现出更高的硬度特性。焊接接头的抗拉强度和屈服强度均值分别达到643.28 MPa和305.95 MPa,相对于母材的强度分别提高了7%和49%;平均断后伸长率为37.2%,达到原始母材伸长率的55%;断裂呈现韧性断裂的塑性变形和延展性特征。结论优化调整焊接工艺参数后,1 mm厚度316L不锈钢薄板的焊缝成形质量提高,无缺陷且微观组织分布均匀,焊接接头强度显著提高。 展开更多

关键词 激光焊接 316L不锈钢薄板 焊缝形貌 微观组织 力学性能

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