2013年, 第39卷, 第3期　刊出日期：2013-09-05

  

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论著
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  三种典型高速船静水航行性能对比

  张 雷，张佳宁

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 1-4.

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  利用商用软件Fluent对穿浪圆舭型船、斧首型船和V型船三种典型高速船进行计算流体力学(CFD)数值模拟计算、误差分析和对比分析，初步掌握了三种船舶的阻力性能、甲板上浪和船体压力分布等情况，可为今后研究和工程实际提供参考.
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  基于积分Backstepping的船舶航向非线性滑模控制

  王仁强，赵月林

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 5-8.

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  设计一种基于积分Backstepping的船舶航向非线性滑模控制器，实现船舶在大幅度改向操纵运动中航向准确快速跟踪控制。在采用Bech船舶操纵运动数学模型精确描述船舶大幅度改向运动性能的基础上，利用反演法设计航向改变控制算法，引入积分控制环节消除模型参数不确定性和风、浪、流等干扰影响，借助Lyapunov稳定性定理证明控制系统渐近稳定。对实船的仿真对比可知，本文设计的船舶航向控制器性能优越，控制舵角合理，控制输出航向对本船参数摄动及外界干扰不敏感，具有较强的鲁棒性.
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  基于多目标遗传算法的船舶航向自抗扰控制器参数整定

  唐正茂，解 德

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 9-12.

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  针对自抗扰控制器参数整定通常采用“试凑法”，整定过程繁琐复杂，无法顺利得到合理控制参数的现状，根据自抗扰控制器设计的“分离性原理”提出了一种“三步优化法”.该方法利用多目标遗传算法对自抗扰控制器参数进行分步优化，可解决自抗扰控制器参数众多、难以便捷的整定问题.对带舵机约束的15万t级油船航向二阶自抗扰器参数进行整定.结果表明，该方法行之有效，便于工程应用.
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  SPS夹层板双壳舷侧结构耐撞性研究

  马英华，史建宝，纪 肖

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 13-16.

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  根据《钢夹层板材料船舶结构建造指南》对某双壳油轮舷侧内外壳进行SPS夹层板改装设计，应用非线性数值仿真方法，分析层合板建模法和三维实体单元在处理夹层板碰撞问题方面的差异.仿真结果表明，层合板建模法可以满足一般工程问题对精度的要求，是一种适宜在微型机上处理SPS夹层板碰撞问题的有效方法.采用层合板建模法，对比分析传统舷侧结构和SPS夹层板舷侧结构的耐撞性，验证了SPS夹层板结构可以提高碰撞力和能量吸收能力，耐撞性指标很大，是一种良好的耐撞结构.
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  紧迫危险下减小碰撞损失的操船方法

  黄 颖，李丽娜，李国定，陈国权

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 17-21.

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  在几何分析碰撞区域及紧迫危险距离的基础上，进一步优化碰撞区域半径的量化模型,提出紧迫危险最大临界距离的概念及碰撞损失最小临界距离的量化模型.通过对典型态势的几何作图分析,初步形成紧迫危险下减小碰撞损失的操船决策方法,并利用自主研发的船舶智能操控仿真平台桌面系统进行操纵试验模拟，结果验证了操船决策的可行性.
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  船舶锚泊作业对海底管线的拖拽损害

  杜太利，宣 凯，黄连忠，吴桂涛

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 22-24.

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  针对渤海海域近年来频繁发生的由于抛锚导致海底管线损害故障，对锚和锚链拖拽力进行分析，选取实际船舶计算抛锚作业对海底管线的拖拽力，分析锚泊作业对海底管线的拖拽损害，可为船舶抛锚作业对海底管线损害的风险评估提供依据.
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  基于APDL的浮动舱室有限元参数化声学建模与分析

  梁炳南，于洪亮

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 25-28.

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  运用 APDL 语言开发参数化计算模块程序，完成某船浮动舱室的三维声学建模, 根据实际工作情况选取约束条件, 在ANSYS 环境下对整体舱室进行有限元模态分析，对比分析不同防火等级情况下舱室低阶振动频率.编制流固耦合声学计算程序并进行谐波声场分析，验证不同厚度防火岩棉对舱室声学性能的影响.将参数化设计与有限元分析相结合，实现复杂模型的结构参数调整、自动生成实体模型并完成有限元分析，对优化船舶舱室声学设计具有重要作用.
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  船舶冷却水系统智能故障诊断设备

  李国龙，张跃文，邹永久，王在忠

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 29-32.

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  以大连海事大学实习船“育鲲”轮冷却水系统为研究对象，开发一种可应用于船舶主机冷却水系统中的智能故障诊断设备.以RBF神经网络为故障诊断模型，利用MATLAB与VC++混合编程方法，开发故障诊断程序.程序根据所设计的训练样本集创建并训练神经网络，程序接收由下位机MCGS所采集的系统运行参数，计算后将结果返回.MCGS工控机根据计算结果判断冷却水系统的实时运行状态，并给出相应的报警提示，从而达到智能故障诊断的目的.
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  船舶柴油机系统火用分析模型建立及计算

  邹永久，张跃文，孙培廷，李国龙

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 33-36.

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  为提高船舶总能系统效率，降低EEOI值，建立船舶柴油机系统火用分析模型，对柴油机系统各设备火用效率和火用损率进行计算，并结合实船运转参数计算分析.结果表明，柴油机燃烧室的火用效率最低、火用损率最大，是影响船舶能效水平提高的关键.
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  柴油机燃烧放热规律的数值模拟

  李鸿瑞，张均东，封志强，吴培莉

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 37-41.

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  提出一种将模拟退火算法和阻尼最小二乘算法相结合的改进算法,并将其用于零维燃烧模型的建立.以预测值和实测值的偏差及曲线的拟合优度为衡量标准，对改进算法和传统算法进行比较.结果证明，改进算法具有提高零维燃烧模型精度、减少计算时间及对初值的要求、避免病态矩阵和复数结果出现的优点.
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  微流控芯片上油液磨粒电容检测

  李梦琪，赵 凯，宋永欣，潘新祥

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 42-46.

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  报道一种可用来检测和计数油液中磨粒个数的微流控芯片实验室装置（microfluidic labonchip）.使用直径为25 μm铜丝作为电极，在PDMS微流控芯片上加工获得三维电容传感器，油液样品在微流控芯片上由注射泵驱动通过传感器.金属磨粒与油液介电常数不同，每一个通过电容传感器的磨粒均会产生电容脉冲信号，脉冲信号幅值反映了磨粒大小，而脉冲个数即为磨粒数量，实现了最小粒径为8 μm的铝磨粒的检测和计数.该油液磨粒检测装置具有结构简单、成本低、检测精度高等优点，有望应用于远洋船舶的油液离线分析.
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  静电感应式油/水界面探测技术

  赵 凯，李梦琪，宋永欣，潘新祥

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 47-50.

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  报道一种可方便、准确确定容器中油/水界面的新型探测技术.根据油水两相介电特性的不同，利用油/水界面处存在的双电层及zeta电势，基于静电感应原理，设计电压信号差分放大电路及检测系统. 铜质检测电极接触油/水界面时，界面zeta电势会在检测电极上感应出一定的电流，通过检测电流的变化，实现油/水界面的准确测量.根据电压脉冲信号出现时间以及检测电极下降速度，可快速确定油/水界面位置，并且脉冲信号幅值随油品的不同而不同.检测结果表明：该系统具有灵敏度高、操作方便等特点，可发展成为便携式仪器，可用于某些极端场合的现场液位探测.
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  微流控芯片上样品连续介电过滤及微藻检测

  孙润哲，杨建东，宋永欣，潘新祥

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 51-54.

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  报道一种可全自动、顺序实现样品中杂质颗粒介电过滤和目标颗粒电阻脉冲检测、计数和尺寸判定的微流控芯片装置.根据杂质颗粒与目标颗粒尺寸和介电特性的不同，在芯片通道上顺序设计了介电泳（DEP）分离区和电阻脉冲（RPS）检测区，通过理论模拟，优化并确定芯片结构和尺寸，并进行实验验证，实现了3μm聚苯乙烯杂质颗粒的介电过滤以及近头状伪蹄形藻的检测和计数.研究表明：颗粒收集通道的位置布置对于颗粒的收集效果有重要影响;检测到的近头状伪蹄形藻的RPS信号信噪比（>20）较高，即DEP分离用的高压电源并没有明显影响RPS信号的信噪比.本研究对于发展成分复杂的单细胞生物样品快速检测和分析的微流控芯片便携式设备具有一定的借鉴价值.
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  水润滑橡胶轴承的摩擦性能

  廖明义，辛 波，金美花，徐久军

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 55-58.

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  以丁腈橡胶（NBR）为基体，制备水滑润橡胶轴承,以水作为润滑介质，研究不同因素对橡胶轴承的硬度和摩擦磨损性能的影响.结果表明，随着炭黑量以及二硫化钼量增加，橡胶轴承的硬度逐渐增大；炭黑量和二硫化钼量明显影响橡胶轴承的磨损量和摩擦系数.在炭黑为70 phr，二硫化钼为10 phr时，轴承的磨损量和摩擦系数最小.对磨损和摩擦机理也进行了分析.
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  舰船电力系统增益调度多目标励磁控制

  尚安利，夏 立，董金鑫

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 59-62.

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  针对舰船电力系统中存在的非线性、不确定性和发电机之间相互影响等因素，应用直接反馈线性化技术与增益调度多目标理论设计发电机励磁控制，以阻尼电力系统小信号振荡，提高瞬态稳定性.仿真表明, 系统负载功率突然改变时,该控制方法能有效改善系统瞬态稳定性.
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  信息流结构分析法的应用

  秦胜君，陈 燕，杨 明

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 63-66.

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  构建航务海事实际业务系统的信息结构，对无需映射到信息系统的信息流进行约减，分解信息结构，直至软件领域可实现的功能粒度，最终达到系统分析在宏观和微观的统一.
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  一种改进的射频识别数据自适应清洗算法

  柏 堃，赵德鹏，王科伦，杜福德

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 67-71.

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  根据射频识别(RFID)数据特性，对RFID数据自适应清洗算法SMURF进行改进，使其能够更加高效率地处理RFID漏读数据.实验证明，改进后算法较原算法性能更加优越，准确率和稳定性有了进一步提高.
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  基于Google Maps API的船用PDA导航系统

  赵学洋,王金林

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 72-76.

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  为保障船舶安全航行，在现有PDA、GIS、3G等成熟技术基础上构建基于Internet的一种新型船舶环境信息导航系统.Google Map 提供的服务具有开放式、低成本和易用性等特点，通过3G网络将其导入船用PDA的Android平台，采用WIFI技术实现AIS信息的短距离无线传播，并在卫星影像上叠加显示计划航线、灯浮、陆岸及AIS信息，实现对信息的查询及文本和语音通信，利用TTS技术实现语音导航.该系统具有携带方便、通信便捷、岸景识别及语音导航等鲜明特点.
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  基于改进AIS系统的卫星接收机船舶检测率

  柴进柱

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 77-79.

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  为解决卫星接收AIS信号时存在多用户时隙冲突、信号传输过程中时延等问题，针对新的AIS方案，给出卫星接收机船舶正确检测率比较分析结果，同时，给出A类和B类混合分布以及不同海域下A类船舶的正确检测率. 该新方案可以提高卫星接收机的船舶检测率.
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  OFDMA中继网络上行链路资源分配算法设计

  王 莹，刘仙凤，庞福文，林 斌

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 80-85.

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  针对放大-转发OFDMA中继网络上行链路，考虑具有不同QoS要求的异构业务场景，在用户与中继独立功率约束条件下，提出一种子载波对匹配分配与功率分配算法，以实现在满足非弹性用户速率需求前提下，最大化弹性用户和速率的目标.为降低算法计算复杂度，将原混合二进制整数规划问题分解为子载波对匹配分配，非弹性用户与中继、弹性用户与中继联合功率分配三个子问题，从而实现计算复杂度从指数级别到线性的下降.仿真结果显示，所提方案能够满足非弹性用户的速率需求，且弹性用户的和速率容量明显高于等功率分配原则和未进行子载波匹配下的资源分配算法.
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  多目标成本下的集装箱船快速配载

  乐美龙，洪 严

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 86-90.

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  为实现集装箱船的快速配载，在保证集装箱船结构强度和稳定性前提下，引入甲板下集装箱区配载问题（CSPBDL），建立整数规划模型，设计相应的启发式算法，对实际集装箱（具有3个重量等级和4个目的港）进行配载，得到配载图.利用GAMS软件检验该配载方案的优化程度.结果表明，该配载方法在平均14 s内可使94%的集装箱成功实现配载，并使90%以上的集装箱实现最优配载，配载成本趋向最小.
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  内陆集装箱多式联运枢纽配置

  王清斌，靳志宏，张 爽，曹 荻

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 91-94.

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  根据集装箱内陆转运枢纽配置的影响因素,运用聚类分析方法确定备选节点，以总成本最小为目标建立集装箱货流分配模型.按重要度对备选节点进行排序,并将其逐一配置到网络中，求解模型，确定内陆集装箱枢纽的最佳配置方案.实例验证表明，该方案可以为内陆集装箱多式联运枢纽配置规划建设提供决策参考.
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  基于自动感知技术的集装箱码头生产监控系统

  包雄关，刘桂云

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 95-98.

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  在分析集装箱码头生产特点的基础上，基于RFID等自动感知技术，构建由感知终端、信息传输装置、信息处理和监控中心等组成的集装箱码头生产监控系统，并对系统框架、自动感知终端布局、生产监控信息中心的监控流程和监控模块设计等进行研究，旨在提高港口的综合竞争能力，促进港口经济和海洋经济的发展.
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  金融危机下东北亚班轮航线网络的演变分析

  董 岗，赵一飞

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 99-102.

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  为探讨金融危机对东北亚班轮航线网络的影响，借鉴全球化和世界城市研究小组的城市外部联系分析法，从班轮公司视角构建东北亚班轮航线网络，通过聚合链接、自我中心、比例关系矩阵分析班轮航线网络的结构演变.研究发现，东北亚班轮航线网络中的节点和航线相对重要程度发生变化，骨干航线网络也由发散型演变成封闭型.
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  基于模糊评价的大连液化天然气终端港址比选

  郝庆龙，戴 冉

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 103-106.

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  为寻找更科学合理的液化天然气（LNG）建设港址，采用模糊数学理论，建立模糊综合评价模型.以大连LNG项目为例对终端港址的初选方案进行模糊评价.该模型提供了一种具有一定操作性的评估LNG终端港址可行性的方案，为港址比选提供了较为科学的决策依据和参考，具有一定的实用价值.
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  考虑埋置效应对地震输入的修正方法

  刘晋超，曲先强

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 107-111.

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  结合某核电站泵房半埋置式结构特点，分别分析使用经验公式法和数值分析法计算地震输入的局限性，指出直接采用基岩地表的地震动输入计算半埋置结构往往过大.为此提出一种考虑半埋置效应的地震输入的修正方法.该方法需要已知人工边界处土体节点地震位移和速度，然后通过对地震加速度时程进行积分，得到底层深度处土体速度和位移时程曲线.
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  级配铁尾矿石的动三轴试验研究

  郭乃胜，王 聪，赵颖华

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 112-116.

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  为研究级配铁尾矿石的动态性能，根据级配碎石设计推荐的级配范围，选择两种级配类型（连续密实型和骨架密实型）进行了铁尾矿石的级配组成设计，并采用动三轴试验得到其动态回弹模量.试验结果表明，与级配碎石相同，级配铁尾矿石的动态回弹模量与应力状态呈非线性关系，可采用模型表征.由级配尾矿石所在结构层的受力状态，并应用该模型确定的动态模量值表明，骨架密实型优于连续密实型，但两者的动态回弹模量值均能够满足设计使用要求.
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  大连地区路基软土冻融循环三轴试验研究

  江宗斌，姜谙男

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 117-120.

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  以大连海事大学附近黄浦路路基土为研究对象，通过SLB-1型三轴试验仪进行不同冻融次数的三轴压缩试验，研究冻融对土的特性的影响.在不同围压（0~800kPa）和不同冻融循环（0~20次）的组合条件下，获得含水率、主应力差-应变、强度参数的变化规律.试验结果表明：相同冻融次数时，剪切强度随围压增大而增大；相同围压下土的内摩擦角、黏聚力和剪切强度随冻融次数的增加呈现先减小后增大的趋势；含水率随冻融次数的增加先升高后降低.转折点对应冻融次数在7次左右.采用超固结效应机理对冻融过程特性变化进行分析.
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  台中—厦门直航航路的海象特性

  许华智, 陈昭铭, 萧登倨, 萧义璋

  大连海事大学学报. 2013, 39(3): 121-126.

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  以台湾海峡为范围，收集台中、厦门航路的卫星观测数据，建立风速与浪高对应关系.该航路于东北季风时期，海象为5~7级风、5~6级浪，较西南季风时期明显高出二级，属恶劣航行季节；全年中335天浪高低于4 m，若以4 m浪高作为耐波极限，建议选择5000 t以上钢体结构船作为适航船舶.