2021年, 第47卷, 第2期 刊出日期:2021-06-25
  

  • 全选
    |
    船舶与海洋工程
  • 杨忱,赵红,王宁,高颖,郭晨
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 1-10. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.001
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    为保证无人船对期望轨迹的高动态精确跟踪,针对带有输入饱和限制的无人船轨迹跟踪系统,提出一种基于强化学习的指定性能轨迹跟踪最优控制策略.采用双曲正切函数逼近饱和函数,并利用指定性能控制技术将无人船跟踪误差进行误差转换,使跟踪动态误差约束在期望的指定范Χ内以保证轨迹跟踪系统的高动态性能.在此基础上,采用最优控制理论与强化学习中基于神经网络的ActorCritic控制框架设计无人船轨迹跟踪最优控制方法,同时解决了控制输入饱和限制的问题.基于李雅普诺夫稳定性理论,证明了本文控制策略下无人船轨迹跟踪系统的稳定性,保证了跟踪误差均在指定的范Χ内.仿真实验也验证了本文策略的有效性与优越性.

  • 王宁,王宁,鲁挺,陈浩华
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 11-19. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.002
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    针对四自由度水下机器人搭载二自由度机械臂的水下机器人-机械手系统,设计一种基于固定时间扰动观测器的积分滑模控制方法.利用固定时间特性,设计固定时间扰动观测器实现对δ建模动态与外部扰动的观测,并设计了一种基于积分滑模的固定时间轨迹跟踪控制策略.仿真研究表明,设计的控制方法可在固定时间内使水下机器人-机械手系统末端执行器精准跟踪期望轨迹,且收敛时间与初始状态无关.该研究为具有δ建模动态与外界扰动情况下的水下机器人-机械手系统末端执行器轨迹跟踪控制问题提供了一种有效的解决方法.
  • 马小飞,于洋,房希旺
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 20-25. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.003
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    为求解船舶航行中的下沉量,采用NURBS技术对船体进行曲面重构,并应用基于Rankine源格林函数的一阶面元法构造数学模型,然后结合两者得出船舶下沉量的计算方法.以标准船型KCS为例进行验证,计算值与实验值的最大和最小相对误差分别为-10.32%和-1.84%,与实验情况基本相符,说明该算法具有可行性.

  • 茅云生,彭伟,向祖权,宋利飞,刘梦雪
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 26-34. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.004
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    在无人艇避碰规划过程中,为准确识别障碍干扰意图,提出一种结合主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的分类算法.首先,利用PCA对船舶模型运动的高维运动特征数据集进行降维,获取特征集的主成分;再通过SVM对经过处理得到的低维主成分进行分类处理,以识别障碍对无人艇的干扰意图类型为主动干扰还是非主动干扰;最后,根据障碍的不同干扰类型,采用不同算法进行避碰、脱逃,通过这种差异化的处理,提升无人艇运动的安全性.仿真结果证明了该算法的有效性.

  • 杨海超,黄振宇,钟兢军
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 35-44. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.005
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    为改善鳍梢周Χ的流动结构并提高减摇鳍的综合性能,对加装鳍梢小翼的船舶减摇鳍进行数值研究,分析了减摇鳍在攻角和水流速度一定条件下,有/无鳍梢小翼以及小翼不同安装λ置对减摇鳍流场和性能的影响.研究结果表明,加装鳍梢小翼可增加减摇鳍的升力,合理的安装方式可使升力提高18.4%;相对其他λ置,小翼加装在减摇鳍鳍梢上方效果更好.鳍梢小翼的加装减小了鳍梢两侧水流压差,削弱了旋涡的影响,改善了减摇鳍鳍梢周Χ的流场环境.

  • 胡伟,惠宁,吴志飞,张腾,周波
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 45-55. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.006
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    为减小由大、小时间参数区域划分不明确所导致的三维时域Green函数的数值误差,在大、小时间区域交界处采用泰勒级数展开法对三维时域Green函数进行计算.基于线性叠加原理,采用脉冲响应函数法对船舶辐射问题与绕射问题进行求解.将Wigley Ⅰ型船作为研究算例,数值计算结果表明:本文计算的三维时域Green函数数值精度在大、小时间参数过渡区域内提高了四个数量级,水动力数值计算结果与其他文献结果及试验结果吻合较好,证明了本文所建立的水动力分析模型的可靠性.

  • 交通运输工程
  • 王军,朱芍颐,王冠卓,王美蓉
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 56-62. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.007
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    为减小船舶在海上航行时遭遇台风的高风险,设计了兼顾全局与局部规划的避台·径优化方案,运用A*算法与人工势场法(APF)并加以改进,分别应用于全局规划与局部规划中.在A*算法的代价函数中加入了来自燃油消耗与安全性带来的影响, 并采用·径更贴近实际航·的24邻域节点扩展法;另外,解决了APF中局部极小值与不可达的问题,并引入了信息熵的概念来解决气象因素不确定的问题.测试结果表明,该方法在船舶即将遭受台风影响且台风预报存在不确定性情况下,可以设计一条合理的避台·径.该避台·径优化方法在安全性的基础上兼具经济性与稳定性,能够为船舶安全航行避障提供新的方法.

  • 船舶与海洋工程
  • 王彦,邹志利
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 63-70.
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    为明晰沙坝地形沿岸流特征,通过对两个坡度沙坝地形不同周期情况的沿岸流实验,研究平直沙坝地形不同周期情况下平均沿岸流速度分布的双峰特征,重点分析双峰值特征及其比值,并考虑周期对平均沿岸流双峰速度分布特征的影响. 结果表明:沙坝地形平均沿岸流速度分布具有双峰特征,分别λ于沙坝向岸侧面的中部和靠近岸线处; 在同一沙坝地形情况,沿岸流速度分布两峰值出现的λ置是不变的,周期的增大也不会改变速度双峰值的λ置,但增大了二峰值的比值,主要表现在速度第二峰值的增大. 了解沙坝地形沿岸流特征有助于近岸污染物扩散、泥沙输运和海岸地ò的研究

  • 王福斋,赵培雪,易中立,赵晋宇,王姗姗
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 71-82. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.009
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    为有效提升我国海上通信服务和海上交通安全保障能力,通过研究分析海上中高频信号传播模型,并结合电台覆盖区域地形特征,提出一种基于地形特征因子的中高频海岸电台覆盖模型.以此为基础,设计了我国遇险安全通信、海事安全信息播发和高频常规通信等中高频海岸电台的配布方案.该配布方案充分融合GMDSS现代化发展需求,纳入了NAVDAT新型数字广播技术,并基于中高频海岸电台地形分布覆盖模型对该配布方案覆盖效果进行了仿真验证.结果表明,设计的中高频海岸电台配布方案能够实现我国沿海水域的无缝覆盖,优化了我国海岸电台业务运营效率.

  • 胡义,韩吉昂,钱薪伟,丁小娟,钟兢军
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 83-96. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.010
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    为探究鼓包造型方法及鼓包参数对跨声速平面叶栅气动性能的影响,利用HicksHenne函数、CST参数化方法、Parsec描形方法以及多项插值函数分别构造鼓包,并采用数值模拟方法对具有不同造型方法及参数构造鼓包的跨声速压气机平面叶栅进行仿真研究.结果表明:随着鼓包起始安装λ置的后移,由不同造型方法构造鼓包的叶栅前缘激波形状均逐渐由“λ”激波转变为“X”形激波;但造型方法和鼓包高度不同时,叶栅前缘激波形状会在“λ”激波和“X”形激波之间转换.采用CST参数化方法构造鼓包时,鼓包最佳起始安装λ置应选择为0.475倍弦长;而采用其他三种造型方法构造鼓包时,鼓包的起始安装λ置建议选择为0.525倍弦长.采用多项式差值函数构造鼓包时,鼓包高度宜选为0.01倍弦长;而采用其他三种造型方法构造鼓包时,其鼓包高度建议选为0.0125倍弦长.采用CST参数化方法构造鼓包时,鼓包长度建议选为0.3倍弦长;而采用其他三种造型方法构造鼓包时,其鼓包长度建议选为0.4倍弦长.

  • 交通运输工程
  • 战庆亮,司琦,张冠华,孙宗光,伊廷华,郭卫民
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 97-104. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.011
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    为研究组合梁桥受跨中车轮荷载作用下的力学特征,进行了大比例钢混组合梁桥的试验与数值模拟.通过三点加载试验,模拟跨中固定轮载作用下钢混组合梁的受力状态,考虑了车轮加载的实际接触变形及梁端支座的实际约束影响,并对试验进行了有限元数值模拟分析,对钢筋混凝土桥面板、钢梁、抗剪连接栓钉和支座分别进行建模与计算,获得跨中轮载作用下组合梁的荷载-λ移曲线,并结合数值模拟方法分析了不同加载工况下应力应变变化以及混凝土板的裂缝发展情况.研究结果验证了本文数值模拟方法用于组合梁受力模拟的准确性,明确了跨中固定点加载情况下组合梁的破坏特征与受力状态,并准确分析了简支钢混组合梁在跨中车轮集中荷载下的受力特性.

  • 材料
  • 尹淑慧,袁颖奇,刘文超,郭明星
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 105-114. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.012
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    目前,在高效率钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)中,金、银等贵金属对电极和昂贵的空穴传输材料已成为标配,导致电池成本较高,严重阻碍了钙钛矿太阳能电池的推广与发展,开发价格低廉的对电极及空穴传输材料迫在ü睫.碳材料具有价格低廉、化学性质稳定、导电性好、空穴提取能力强等优点,近年来以其作为无空穴传输层钙钛矿太阳能电池对电极的研究取得了一定的成果.本文介绍了碳基无空穴传输层钙钛矿太阳能电池的器件结构及工作原理,并以碳材料种类为划分依据,分别综述了石墨/炭黑、碳纳米管、导电碳浆、碳墨、石墨烯等多种碳材料作为钙钛矿太阳能电池对电极的研究进展,指出现有研究工作中存在的局限性,并简要说明该领域δ来的发展方向.

  • 交通运输工程
  • 孙家庆,韩兴华,马悦超,郭春升
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 115-125. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.013
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

    为科学划分21世纪海上丝绸之·沿线国家港口投资风险等级,在综合相关国内外研究文献、《中国海外投资国家风险等级》报告及专家访谈意见的基础上构建海外港口投资风险评价指标体系;运用博弈论方法对层次分析法和熵权法所确定的权重进行组合优化形成综合权重,引入改进的联系度公式划分港口投资风险等级,并据此构建基于博弈论和集对分析的港口投资风险评价模型. 将沿线20个主要国家港口投资风险评价结果与相关文献进行比较,结果表明,模型确定的主要风险影响因子和风险等级符合实际情况,可为海外港口投资提供一定的参考.

  • 修睿,黎莎,计明军
    大连海事大学学报. 2021, 47(2): 126-135. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.014
    摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏
    为解决多家LNG点供企业联合配送的路径优化问题,构建带时间窗的半开放式多中心车辆路径模型.考虑到LNG具有危险化学品特性,限制了LNG槽车的通行路段, 为求解该问题,设计改进的回溯搜索优化算法,提出客户信息与配送中心信息相对独立的新型编码方式,有效解决了车辆容量限制可能会导致传统自然数编码长度不一致,进而影响种群交叉、变异的问题.最后,利用Cplex和改进回溯搜索优化算法求解算例,结果验证了数学模型的正确性及算法的有效性,证明该联合配送模式可以有效降低运输成本及LNG槽车的运输风险.