600吨级船首部碰撞与结构响应研究

利用显式非线性有限元动态分析技术, 对600吨船首部区域结构的碰撞特性进行了数值仿真研究。首先, 采用流固耦合法对船舶碰撞的整个过程进行真实有效的仿真, 获得被撞船的损伤变形、碰撞速度和碰撞力的时序结果。然后, 采用附加质量法研究船首结构耐撞性能, 对其结果进行比较。在此基础上, 进一步考察了撞击参数 (速度、角度等) 对被撞船首部区域结构碰撞特性的影响。     

湘潭江芙蓉大桥防撞系统数值模拟与结构设计

本文围绕湘潭市湘江芙蓉大桥进行防撞设计,首先运用经验公式进行船撞力计算。以湘潭芙蓉大桥通航孔16#为例,通过有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟在不设防撞装置下2000t级船舶满载正撞双片桥墩、单片桥墩、满载侧桥向20°撞击顺桥向桥墩中部、角部及横桥向桥墩中部和在设防撞装置下2000t级船舶满载正撞及满载侧桥向20°撞击。同时整理出每种工况下的碰撞力及碰撞能量时程曲线。通过有限元软件分析比较桥墩有无防撞装置两种工况下的撞击力,来进行桥梁防撞系统的结构设计。研究结构表明:1.由各国经验公式计算的结果差异较大,需要结合有限元数值模拟计算船撞力;2.本文设计的自浮式D250型圆筒形截面复合材料防撞系统具有较大的变形能力和较强的缓冲吸能作用,不仅能减轻桥墩受损程度还能减缓船舶撞击时自身的损伤。     

某机载光电设备窗口玻璃鸟撞仿真分析

针对某机载光电设备窗口玻璃在起飞和降落时可能受到的鸟撞情况,本文通过试验分析了玻璃的力学参数,运用软件针对不同质量的鸟体开展不同速度的撞击仿真分析,研究玻璃在撞击时的应力和变形,以及穿透时的临界速度。最终得出该机载光电设备在典型工况下的鸟撞耐受性,以此指导产品的实际工程设计,缩短研制周期。     

基于高速数字图像相关的人车碰撞伤害实验研究

为了完善行人与汽车前端碰撞伤害的评估方法, 将数字图像相关(DIC)技术引入人车撞击实 验。利用高速摄像技术获取人头模拟器与车头碰撞过程中的高速三维视频图像,采用了DIC 方法实现 碰撞过程中头部伤害度指数(HIC)的计算;再现碰撞过程中人 头的碰撞过程及扭转受力情况,实现了 人头撞击运动轨迹、加速度、冲击力和扭转角速度、角加速度的定量计算,以及对人头碰撞 的多维度伤害 评价;利用DIC技术,同步获取了碰撞过程中汽车前盖的三维变形精确数据,对优化汽 车设计及碰 撞保护具有重要的实用价值。进行了头部撞击的DIC测量实验。实验结果表明,DIC方法可 以很好地 应用到人车碰撞的试验评估中,并获得准确全面的碰撞数据结果。     

碎冰连续碰撞下船舶损伤模式研究

针对航行于碎冰水域的船舶航行速度、碎冰尺寸对船舶结构进行小能量多次碰撞的影响机理研究,并通过数 值仿真模拟航行在碎冰水域环境中发生的船-冰碰撞情况。利用控制变量法,定量研究船舶在航速、碰撞次数、碎冰尺寸等 参数下的船舶动态结构响应特性,进一步揭示船舶在不同碰撞工况下其自身损伤变形的规律特性,得到船舶在不同航速、 碎冰尺寸等情况下碎冰与船舶多次碰撞下的损伤模式。     

桥梁防船撞主动预警系统设计及实验研究

水运交通的发展和桥梁的增多,导致越来越多的船桥相撞事故发生。针对现有的船舶交通管理系统及被动防船撞装置在内河通航桥梁防船撞上的局限性,提出了桥梁防船撞主动预警系统方案。该系统基于红外和可见光成像探测的互补性,利用红外/可见光/激光复合探测及多源信息融合开展桥梁防船撞主动预警。设计了系统的总体方案及相应的硬、软件方案,并开展了初步的实验研究和性能分析。系统最终可以实现全天候、全天时、全自动、稳定可靠地对有撞桥趋势的船舶提前进行声光告警,有效减少船撞桥事故发生,保护桥梁和船舶的安全。     

次碰撞的研究现状及存在的问题

为了对次碰撞现象进行实验研究，主要利用有限元分析软件 ANSYS/LS-DYNA，进行了撞击实验的动力学仿真，系统的研究了金属球撞击初速度和撞击位置两个因素对次碰撞动力学响应的影响。     

某汽车保险杠的有限元仿真

本文采用有限元方法,对某汽车的保险杠进行了有限元碰撞仿真。保险杠以50km/h的速度撞向刚性墙。保险杠的材料为HT3/5405,然后观察其吸能特性。本文的碰撞计算通过LS-DYNA求解器进行。     

基于FPGA的无人机撞击混凝土靶过载测试系统

针对当前无人机撞击混凝土靶过载试验测试过程复杂、成本高且存在测试盲区等问题,设计了一种无人机撞击混凝土靶过载测试系统。该系统以FPGA为主控单元,结合双平面工作方式的大容量FLASH芯片,实现过载测试数据的存储及回传,通过软件碰撞仿真和模型机试验确定传感器的选型和设备安装位置。该系统已成功应用到真机撞击试验,并测得撞击过载峰值为2502g,撞击速度198m/s,经实测试数据与仿真数据对比分析,验证了系统的可靠性。     

一种基于可行驶区域的自动驾驶避撞方法研究

在自动驾驶技术普及的过程中,车辆与道路行人之间的避撞方法一直是人们关注的热点话题。本文将行人运动的不确定性、运动车辆对行人运动的影响等因素与熵的概念相结合,提出一种基于可行驶区域的自动驾驶避撞方法,以自定义的车辆可行驶区域与对应空间熵的计算为基础,再应用于车辆与行人之间的碰撞预测。首先,利用车辆自身传感器获取的信息数据,采用速度与路径规划叠加的方法来生成车辆备选的轨迹路线;其次,基于社会力模型与马尔可夫模型对行人位置进行预测,得到行人位置概率;最后,根据目标优化算法得到车辆行驶的最优轨迹,实现避撞。仿真实验表明,本文提出的基于可行驶区域的自动驾驶避撞方法在不同的行车工况下可以有效地与行人进行安全避撞交互,对于推动自动驾驶的发展、保障道路行人安全具有重要意义。     

长江太仓段水域航行风险及应对

长江太仓段水域的航道宽度从下游到上游缩窄、交通量大、交通流复杂, 存在船舶横越、交叉、偏航等风险, 极易造成船舶碰撞事故的发生。在航行操作中必须时刻警醒, 加强值班瞭望, 充分利用目测、雷达、高频电话等有效手段, 及早发现他船动态, 并对可能存在的碰撞危险做出充分的估计, 运用良好的船艺和引航技能, 根据不同通航环境、船舶类型、会遇局面, 采取合理的避让方法。     

新型混合动力电动船的发展现状浅析

"混合动力电动船"是利用能量转换器将两种或者两种以上的能量源的能力转换成电能作为船舶的主要动力源的船只.本文主要介绍了一种风光能、电能互补的混合动力电动船,将其与原有柴油驱动电动船作比较,并对其现在发展受制约的原因进行分析,为接下来进一步对其改造选定方向.     

短波自组织网络HFMACA协议研究

在研究无线多路访问碰撞回避协议MACAW的基础上,针对短波无线自组织网络的分布式控制、网络拓扑结构动态变化、存在隐藏终端和暴露终端等特点,对MACAW进行了适当改进,提出了短波多路访问碰撞回避协议HFMACA,详细介绍了其基本思想、运行机制,并对其网络容量、业务成功率、业务传输时延等性能进行了仿真分析,给出了网络业务量与业务成功率及传输时延之间的关系,对短波自组织网MAC协议的研究和设计具有一定的参考意义。     

遗传算法在船舶转向避碰幅度决策中的应用研究

针对船舶避碰决策系统中的船舶运动趋势和避碰时机,应用遗传算法模型,实时预测各目标船相对于本船在下一时刻的运动参数,预估目标船相对于本船的最近会遇距离（DCPA）和最近会遇时间（TCPA）。同时,应用遗传算法模型预测避碰最优角度问题。仿真结果表明,该方法能有效提高船舶海上航行的灵活性和安全可靠性,达到提前预警和帮助驾驶员提前做好避碰准备等目的。     

一种新型的船载防碰撞装置的研究

当前船载防碰撞装置大致有两种,一是采用雷达装置,但存在价格贵且不能进行统一管理与调度的不足,二是GPS接收机,价格便宜但对移动物体不能防碰.为此,提出了一种新型基于GPS＋GPRS的船载防碰撞装置,同时,在监控中心,通过系统模型和去漂移算法,计算出两艘或多艘移动船只避碰的可能性,成本低,是传统两种防碰装置完美结合.     

民机空中交通警戒与防撞系统目标跟踪算法

空中交通警戒与防撞系统(TCAS)是航空电子综合环境监视系统的一个重要组成部分,它能有效降低空中飞行器间的碰撞威胁,对于提高飞行安全有着非常重要的意义。TCAS是一种不依赖地面设备的空中交通防撞系统。它能够探测在其领域内装有空中交通管制应答机的飞机,向驾驶员报告潜在的相撞目标。目标跟踪是TCAS的一个重要模块,能提供目标的飞行状态信息,并对目标的未来飞行状态进行预测。对空中目标进行稳定、高精确度的跟踪是目标跟踪模块的重要任务。本文介绍了基于扩展卡尔曼和交互式多模型(IMM-EKF)的目标跟踪算法,实现对目标的精确跟踪。通过仿真验证,证明算法能实现精确的目标跟踪,对防止空中相撞起到了积极作用。     

Performance Analysis of TCP with Delayed Acknowledgments in Multi-hop Ad-hoc Networks

The acknowledgment strategy has great potential to increase TCP throughput when it runs over 802.11 MAC protocol. In particular, TCP acknowledgments (ACK) carry out an extensive number of medium accesses as they compete in the same route as data packets for media. In this paper, we first propose a dynamic TCP-MAC interaction strategy which tries to reduce the number of induced ACKs by monitoring the channel condition. To this end, the total collision probability collected along the path from sender to receiver in MAC layer has been used to properly set the number of delayed ACKs (DA) in TCP. Based on the estimated collision probability, TCP sender dynamically adjusts itself to the channel condition by delaying less ACKs in high traffic conditions and more ACKs in low traffic conditions. The simulation results show a throughput improvement up to 15% over the existing method called Dynamic Adaptive Acknowledgment (TCP-DAA) and much more over the regular TCP in different scenarios dealing with a dynamic loss rate. In addition, we show that our proposed strategy does not always benefit from a fixed delay policy along with a fixed congestion window size. In fact, the optimal number of delayed ACKs is based on the path length of a TCP connection and a large delay window may solely improve TCP throughput in short ranges with less number of flows. However, in a longer path congestion window limit provides more throughput gain.     

高频地波雷达海面舰船RCS预估

为了有效预估高频雷达海面目标的短波散射特性,采用两媒质半宽间FDTD方法对海面舰船目标电磁建模.通过对有限长贴地介质圆柱进行电磁建模,证明了该方法计算结果的准确性.最后,以海面某海监船为研究对象,分析其电磁散射情况,并将计算结果与实验观测结果进行了对比,结果表明:两者吻合良好.