NAO机器人的手臂建模及模糊控制算法研究 被引量：4

1

作者 温淑慧 王同辉 +1 位作者 薛红香 温淑焕 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第4期559-564,共6页

NAO机器人的手臂动力学建模方法有很多种，采用了欧拉．拉格朗日动力学建模方法，对NAO机器人的手臂进行分析，并建立动力学模型。而后基于动力学模型设计了模糊PD控制器，研究在无干扰及有干扰的情况下，PD控制器和模糊PD控制器的控制... NAO机器人的手臂动力学建模方法有很多种，采用了欧拉．拉格朗日动力学建模方法，对NAO机器人的手臂进行分析，并建立动力学模型。而后基于动力学模型设计了模糊PD控制器，研究在无干扰及有干扰的情况下，PD控制器和模糊PD控制器的控制性能，并进行比较。最后，基于Matlab的Toolbox对机器人运动学进行仿真，仿真结果表明，基于动力学模型的模糊PD控制器更有效的解决了NAO机器人手臂的空间控制问题。 展开更多

关键词 动力学模型 欧拉-拉格朗日 模糊PD控制器 PD控制器

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超深水钻井船月池角隅区域疲劳强度及载荷敏感性分析 被引量：3

2

作者 王斯虎 薛鸿祥 唐文勇 《船海工程》 北大核心 2020年第1期56-60,共5页

根据第七代超深水钻井船的结构特点,开展月池大开口区域疲劳筛选,针对筛选出的疲劳热点,采用谱分析方法分析迁移、钻井、采油3种载况下的疲劳损伤度,得到月池开口角隅的疲劳寿命,分析载况、浪向、海况参数等对结构疲劳损伤的贡献度及敏... 根据第七代超深水钻井船的结构特点,开展月池大开口区域疲劳筛选,针对筛选出的疲劳热点,采用谱分析方法分析迁移、钻井、采油3种载况下的疲劳损伤度,得到月池开口角隅的疲劳寿命,分析载况、浪向、海况参数等对结构疲劳损伤的贡献度及敏感性。 展开更多

关键词 超深水钻井船 疲劳谱分析 月池角隅 载荷敏感性

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基于空腹桁架理论的船体结构腹板开孔强度简化分析方法 被引量：2

3

作者 乔鹏远 袁昱超 +1 位作者 薛鸿祥 唐文勇 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第4期31-35,55,共6页

大型船舶结构的设计和建造过程中考虑到电缆管路布置及结构轻量化需求,常在主要构件高腹板上开设许多开孔。为快速有效评估高腹板开孔结构的强度特性,本文利用费氏空腹桁架理论和有限元数值方法,分析腰圆形开孔的纵向位置、开孔宽度和... 大型船舶结构的设计和建造过程中考虑到电缆管路布置及结构轻量化需求,常在主要构件高腹板上开设许多开孔。为快速有效评估高腹板开孔结构的强度特性,本文利用费氏空腹桁架理论和有限元数值方法,分析腰圆形开孔的纵向位置、开孔宽度和长度对开孔周边强度的影响,并对费氏空腹桁架理论作适当修正。结果表明,本文提出的修正公式能够适用于不同尺寸结构,并有效提高理论计算精度。 展开更多

关键词 腹板开孔 强度 变化空腹桁架理论 修正公式 简化方法

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不同载荷形式下复合材料层合板渐进失效行为研究 被引量：2

4

作者 袁昱超 赵新豪 +2 位作者 王艺伟 薛鸿祥 唐文勇 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第5期1-9,共9页

近年来复合材料在船舶与海洋工程领域得到快速发展。船舶在服役周期内受载复杂,主要承载板材除受典型的面内拉压外载外,免不了遭受横向波浪载荷作用。研究复合材料层合板在不同载荷形式下结构的响应特征与损伤演化特性,有助于先进复合... 近年来复合材料在船舶与海洋工程领域得到快速发展。船舶在服役周期内受载复杂,主要承载板材除受典型的面内拉压外载外,免不了遭受横向波浪载荷作用。研究复合材料层合板在不同载荷形式下结构的响应特征与损伤演化特性,有助于先进复合材料的性能评估及优化设计。本文采用三维实体单元及内聚力单元建立复合材料层合板模型进行计算分析,考察拉压载荷下层合板的极限承载能力与渐进失效过程,研究在横向载荷下层合板结构强度,对比分析其层内及层间损伤模式的差异性。 展开更多

关键词 复合材料 层合板 不同载荷形式 渐进失效 内聚力单元

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立管横流-顺流双向涡激振动数值预报方法 被引量：1

5

作者 李宇坤 袁昱超 +1 位作者 薛鸿祥 唐文勇 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第3期75-81,共7页

海洋立管涡激振动属于典型的流固耦合问题,涡激振动在横流及顺流方向上会同时发生并存在耦合效应。在以往的相关研究中,常忽略顺流向振动或将横流及顺流向振动响应间相互作用进行弱化。本文以顶张式立管为研究对象,基于圆柱体双自由度... 海洋立管涡激振动属于典型的流固耦合问题,涡激振动在横流及顺流方向上会同时发生并存在耦合效应。在以往的相关研究中,常忽略顺流向振动或将横流及顺流向振动响应间相互作用进行弱化。本文以顶张式立管为研究对象,基于圆柱体双自由度受迫振动试验数据,使用有限元方法和能量平衡方程建立涡激振动频域预报模型。该数值模型能够同时得到立管在横流及顺流方向涡激振动响应特性。通过与均匀流、阶梯流和剪切流3种不同类型来流工况下顶张式立管自激振动实验数据进行对比,验证了数值模型的有效性。该预报方法可为深入理解海洋立管涡激振动问题提供一定的参考。 展开更多

关键词 顶张式立管 涡激振动 横流-顺流双向 频域预报

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基于格子Boltzmann方法的微通道受热表面析晶污垢模拟

6

作者 程成 段钟弟 +1 位作者 薛鸿祥 唐文勇 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期91-99,共9页

针对现有的污垢析晶沉积模型不能有效模拟真实污垢生长的问题,建立了一种引入析晶沉积动力学模型的多物理场耦合数值模型。模型基于格子Boltzmann方法和有限差分方法,模拟了微通道非等温热表面上近壁面处的沉积物溶质质量浓度分布和污... 针对现有的污垢析晶沉积模型不能有效模拟真实污垢生长的问题,建立了一种引入析晶沉积动力学模型的多物理场耦合数值模型。模型基于格子Boltzmann方法和有限差分方法,模拟了微通道非等温热表面上近壁面处的沉积物溶质质量浓度分布和污垢生长过程,研究了流速、壁温和沉积物溶质质量浓度对微通道热表面污垢析晶沉积的影响。结果表明:沉积初始时刻流速和壁温对近壁面沉积物溶质质量浓度分布具有不同程度的影响,随着污垢不断生长,污垢-流体界面处的析晶沉积速率减小;相比于流速,沉积物溶质质量浓度对污垢热阻的影响更为显著。 展开更多

关键词 微通道 污垢 析晶沉积 格子BOLTZMANN方法 数值模型

原文传递

薄膜型LNG船NO96围护系统强度分析的建模方法

7

作者 徐家晨 黄隽 +2 位作者 薛鸿祥 唐文勇 罗秋明 《船海工程》 北大核心 2022年第4期1-5,共5页

考虑到不同的建模方法会导致同一结构的强度计算结果不同,对NO96型围护系统,整理主要船级社规范对围护系统的有限元建模要求,采用有限元方法,从模型的弹性响应和极限强度两方面分析不同建模方法的特点,总结各建模方法下结构响应的差异,... 考虑到不同的建模方法会导致同一结构的强度计算结果不同,对NO96型围护系统,整理主要船级社规范对围护系统的有限元建模要求,采用有限元方法,从模型的弹性响应和极限强度两方面分析不同建模方法的特点,总结各建模方法下结构响应的差异,结果表明,影响结构强度的3个因素为树脂单元、层合板材料属性和订装模拟,基于分析结果给出NO96型围护系统强度分析的建模建议。 展开更多

关键词 NO96围护系统 有限元模型 数值模拟

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非均匀高温条件下高腹板工字梁剪切极限强度分析 被引量：1

8

作者 刘洋 薛鸿祥 唐文勇 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期917-924,共8页

高腹板工字梁结构广泛应用于大型邮轮等船舶与海洋结构物,在现行的欧洲钢结构规范中,对工字梁在高温条件下抗剪极限强度计算方法未充分计及高温环境的影响。本文通过非线性隐式动力分析方法,对高腹板工字梁抗剪极限强度进行数值模拟,并... 高腹板工字梁结构广泛应用于大型邮轮等船舶与海洋结构物,在现行的欧洲钢结构规范中,对工字梁在高温条件下抗剪极限强度计算方法未充分计及高温环境的影响。本文通过非线性隐式动力分析方法,对高腹板工字梁抗剪极限强度进行数值模拟,并与实验结果进行对比,验证了数值解的合理性。同时针对非均匀温度场,文中考虑了三种不同高温场景,通过数值模拟具体指出了欧洲规范的不足之处,并提出了适用于非均匀高温场的工字梁剪切极限强度改进计算方法,为工字梁结构设计与高温安全性评估提供了参考。 展开更多

关键词 工字梁 剪切载荷 屈曲 极限强度 高温

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舱内液体模拟方法对船体振动分析的影响对比

9

作者 赵晓斌 王伟飞 +2 位作者 彭亚康 薛鸿祥 司南 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第6期25-29,共5页

为更准确地模拟船体振动,使用质量点分布法、多点约束法以及边界元计算虚拟质量的方法分别模拟一小型船模舱内液体,对船模振动模态进行分析并与实验值进行对比。采用这3种方法分析某型油船的振动模态并对结果进行对比分析,研究表明采用... 为更准确地模拟船体振动,使用质量点分布法、多点约束法以及边界元计算虚拟质量的方法分别模拟一小型船模舱内液体,对船模振动模态进行分析并与实验值进行对比。采用这3种方法分析某型油船的振动模态并对结果进行对比分析,研究表明采用虚拟质量法模拟舱内液体附加质量时得到的船体振动固有频率更符合实际,而质量点分布法和多点约束法的质量分布受人为因素影响较大,虚拟质量法更具工程应用价值。 展开更多

关键词 质量分布法 多点约束法 虚拟质量法 模态分析

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海洋拖缆平衡位形及振动特性影响因素研究 被引量：1

10

作者 郭力 袁昱超 +1 位作者 唐文勇 薛鸿祥 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期1061-1074,共14页

海洋拖缆地震勘探系统是海洋石油勘探的主要设备。水下拖缆在工作时受到重力、浮力、流体力和两端集中力的作用,当拖曳速度稳定时会呈现稳定的平衡位形。本文采用集中质量法对拖缆的平衡位形进行预测,研究单位长度拖缆质量、拖体质量、... 海洋拖缆地震勘探系统是海洋石油勘探的主要设备。水下拖缆在工作时受到重力、浮力、流体力和两端集中力的作用,当拖曳速度稳定时会呈现稳定的平衡位形。本文采用集中质量法对拖缆的平衡位形进行预测,研究单位长度拖缆质量、拖体质量、拖缆阻力系数、拖体阻力系数和拖曳速度对拖缆平衡位形的影响,研究发现拖缆的平衡位形可以分为“上凸”形、“下凹”形和“直线”形三类,采用理论推导讨论拖缆呈现三种平衡位形的内在机理。最终研究不同参数对拖缆固有频率的影响,揭示拖缆固有频率与平衡位形、张力和单位长度拖缆质量的关系。 展开更多

关键词 海洋拖缆 准静态分析 平衡位形 固有频率

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LNG低温闪蒸气动态吸脱附特性的格子玻尔兹曼模拟

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作者 王健虎 段钟弟 +1 位作者 袁昱超 薛鸿祥 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期137-146,共10页

为研究LNG闪蒸气在低温储存环境下的吸/脱附特性及热效应,基于格子玻尔兹曼方法建立了多孔介质内闪蒸气流动传热传质的数值模型,并考虑闪蒸气在多孔介质表面的吸附作用和内部微晶孔扩散作用及传热效应,分析不同孔隙率多孔介质材料的闪... 为研究LNG闪蒸气在低温储存环境下的吸/脱附特性及热效应,基于格子玻尔兹曼方法建立了多孔介质内闪蒸气流动传热传质的数值模型,并考虑闪蒸气在多孔介质表面的吸附作用和内部微晶孔扩散作用及传热效应,分析不同孔隙率多孔介质材料的闪蒸气低温吸附热力学特性。结果表明:闪蒸气的吸附作用使多孔介质温度明显升高,吸附速率与孔隙率呈负相关,吸附量和温度变化受孔隙率影响较小;环境热量驱动下闪蒸气从多孔介质中脱附,通过脱附吸热抵消了约45%的外部漏热侵入,且随着孔隙率增大闪蒸气脱附吸热效应增强。 展开更多

关键词 液化天然气 闪蒸气 多孔介质 吸附 传热传质

原文传递

一种基于分子动力学的网格划分方法

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作者 赵晓斌 周素素 +2 位作者 李文华 邱伟强 薛鸿祥 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第8期6-11,共6页

为生成船体典型结构四边形网格,提出一种基于分子动力学的网格划分方法。将正负带电粒子均匀地分布到网格生成域内,带电粒子在库伦相互作用以及Lennard-Jones势[1]的作用下在网格生成域内按动力学方程运动,并趋向于形成四边形形状分布... 为生成船体典型结构四边形网格,提出一种基于分子动力学的网格划分方法。将正负带电粒子均匀地分布到网格生成域内,带电粒子在库伦相互作用以及Lennard-Jones势[1]的作用下在网格生成域内按动力学方程运动,并趋向于形成四边形形状分布。当带电粒子运动趋于稳定后,对其使用Delaunay三角剖分[2-3]划分网格生成域,合并相邻三角形后得到一系列偶数边形网格。对非四边形的偶数边形网格进行修补后,可以得到全四边形网格。实验结果表明,该方法能够生成质量较好的船体典型结构四边形网格划分。 展开更多

关键词 网格划分 带电粒子 分子动力学

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考虑残余应力效应的深潜器耐压壳体疲劳研究

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作者 薛鸿祥 杨奇 +2 位作者 郑祖中 罗秋明 唐文勇 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第1期32-36,共5页

本文考虑焊接残余应力的影响,给出包含裂纹萌生和裂纹扩展全过程的载人深潜器耐压球壳疲劳寿命预报方法,分别基于局部应力-应变法和能计及负应力比效应的裂纹扩展单一曲线模型预报了耐压球壳的工艺疲劳寿命和使用疲劳寿命,研究焊接残余... 本文考虑焊接残余应力的影响,给出包含裂纹萌生和裂纹扩展全过程的载人深潜器耐压球壳疲劳寿命预报方法,分别基于局部应力-应变法和能计及负应力比效应的裂纹扩展单一曲线模型预报了耐压球壳的工艺疲劳寿命和使用疲劳寿命,研究焊接残余应力大小对球壳疲劳寿命的影响。结果表明,忽略拉伸残余应力的影响将导致疲劳寿命预测结果偏于危险;耐压球壳整体受压时,拉伸残余应力使得球壳局部区域承受拉-压循环载荷,计算使用疲劳寿命过程中须考虑其影响;降低拉伸残余应力可有效提高耐压球壳的疲劳寿命。 展开更多

关键词 残余应力 耐压球壳 疲劳寿命 局部应力-应变法 单一曲线模型

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