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期刊信息/Journal information
中国舰船研究
中国舰船研究

许建

双月刊

1673-3185

cjsr@ship-research.com

027-88730832

430064

湖北省武汉市张之洞路268号

中国舰船研究/Journal Chinese Journal of Ship ResearchCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>办刊宗旨：高举创新的旗帜，加强技术交流，开展学术争鸣，提倡观念创新，推动理论创新与技术进步，促进舰船事业发展和海军装备建设现代化。读者对象：舰船行业的专家学者、大专院校的师生、科研院所的科技人员及相关领域的专业人员。
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    半浸桨"杯"型结构水动力性能影响分析

    严彬傅慧萍李杰
    201-209页
    查看更多>>摘要：[目的]旨在研究"杯"型结构对半浸式螺旋桨水动力性能的影响规律和作用机理.[方法]基于RANS方法并结合流体体积(VOF)方法和滑移网格方法,对自然通气工况下 841-B半浸桨及其"杯"型结构改型桨开展数值模拟;在验证数值模拟方法有效性的基础上,基于二分法调整随边角度以使基准半浸桨"杯"型结构变化,从而针对系列桨开展计算研究.[结果]研究显示,"杯"型结构变化对半浸桨的推力和扭矩影响显著,但对效率的影响相对较小;增大"杯"型结构会使桨出水时附带更多水体,造成桨后兴波和液滴飞溅加剧.[结论]所采用的研究方法和所得结论可为半浸桨的设计提供参考.

    船用螺旋桨半浸式螺旋桨"杯"型结构随边角度水动力性能计算流体动力学

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    考虑操纵约束的无人艇海域全覆盖路径规划

    王宁武慧慧张宇航
    210-218页
    查看更多>>摘要：[目的]针对无人艇覆盖作业任务面临的路径规划运动约束,提出一种考虑无人艇操纵运动特性的海域全覆盖路径规划方法.[方法]对于无障碍海域,利用多边形海域覆盖方法生成覆盖路径;对于障碍海域,采用梯形分解法将目标区域分解成若干子区域,然后利用遗传算法优化各子区域间的链接路径;基于无人艇操纵运动模型的预报轨迹集合,优化转弯路径及与其相适应的参考螺旋桨转速,最终实现目标海域全覆盖.[结果]仿真结果显示,所提方法不仅能够在障碍海域实现 100%的路径覆盖,而且转弯路径符合无人艇操纵运动特性要求.[结论]所提海域全覆盖路径规划方法能够生成满足无人艇运动特性的全覆盖路径,在智慧渔业、海洋探测和海洋通信中继等领域具有一定的实用价值.

    无人艇运动规划路径规划操纵运动特性海域全覆盖

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    基于深度强化学习的双体船姿态控制

    秦雷洪张松涛南晓峰钟齐鸣...
    219-227页
    查看更多>>摘要：[目的]针对双体船纵向运动控制中传统控制算法对精确的数学模型和系统参数的依赖问题,提出基于深度强化学习的纵向运动控制算法.[方法]设计奖励函数和神经网络结构以及调整相关超参数,与双体船模型相结合.通过实验,比较深度强化学习的深度确定性策略梯度(DDPG)算法和遗传算法求解最优的线性二次调节控制器(GA-LQR)法在 3 种不同控制方式下的控制效果,以及在不同工况和初始状态下的鲁棒性.[结果]在相同工况下,DDPG算法相对于GA-LQR算法在控制效果上略有优势,但其控制过程中的鳍角输出更为激进.在不同工况和初始状态下的仿真实验中,当系统和环境模型发生较大变化时,DDPG算法的控制效果会受到较大影响,但在系统和环境变化较小的情况下,DDPG算法表现出更好的适应性,相较于GA-LQR算法更具优势.综合分析得出,DDPG算法在性能上与GA-LQR算法相当.[结论]基于深度强化学习的DDPG算法在双体船在纵向运动控制中具有应用潜力,为未来复杂海况下船舶运动控制提供了新的研究方向和方法论支持.

    船舶设计人工智能深度强化学习双体船运动控制姿态控制

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    基于长短时记忆网络的结构动态载荷预测方法

    樊昱玮郭腾博李哲洪良友...
    228-236页
    查看更多>>摘要：[目的]针对传统代理模型无法处理具有时间依赖性的动态过程和异构数据的问题,提出一种基于长短时记忆网络(LSTM)的动态载荷代理模型方法.[方法]代理模型包含载荷特征编码和载荷响应解码2 个模块.首先,通过载荷特征编码模块的LSTM对动态外载荷时间序列进行特征提取;然后,将外载荷时序特征与结构参数特征进行融合,由载荷解码模块的LSTM进一步进行特征提取并生成最终输出,从而综合考虑动态外载荷时间序列和结构参数一维特征的异构数据输入,预测结构内力响应时间历程;最后,在有限元仿真数据集上对模型进行精度评估,并与其他代理模型方法进行对比.[结果]结果显示,该动态载荷代理模型的平均精度可达 98%,高于其他对比方法,且计算速度相较于有限元方法更快.[结论]所提方法可解决时序-非时序异构数据的代理模型问题,具有精度高、效率高的优点,在快速迭代计算场景下能够发挥较大作用.

    结构优化动态载荷人工智能代理模型深度学习长短时记忆网络

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    复合异质结构声发射信号传播特性研究

    魏羲刘贤玉陈力赵治民...
    237-247页
    查看更多>>摘要：[目的]旨在研究声发射信号对典型复合异质结构中的传播特性的影响.[方法]首先,基于半解析有限元方法开发频散曲线计算程序,计算声发射波在复合结构板中的群速度频散曲线;然后,采用ABAQUS软件建立复合结构模型,并模拟典型声发射源信号的传播过程,研究声发射信号在复合结构中的频散特性和衰减特性;最后,针对复合异质结构,结合小波变换和模态声发射理论,分析T型复合异质结构中声发射信号的时频特性与模态转换.[结果]结果表明,声发射信号衰减特性与信号传播距离和传播方向相关,经过异质结构界面时信号会大幅衰减;声发射信号与异质结构相互作用会产生复杂的传播现象,包括T形变换和模态转换等;声发射信号T形变换中反射信号的信号强度最强,跨结构透射和经过 90°转角结构透射信号的信号强度相当.[结论]所做研究通过使用反射系数和透射系数量化了信号的散射特性,结果可为声发射技术在海洋结构物健康监测中的应用提供理论参考依据.

    复合结构声发射声波传播小波变换模态转换结构健康监测

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    焊接初始缺陷对船体梁极限强度的影响

    崔虎威胡润文陈泽民黄路...
    248-256页
    查看更多>>摘要：[目的]旨在更准确地评估船体梁的总纵极限强度并获取其崩溃失效过程.[方法]采用非线性有限元软件ABAQUS,对某双底散货船船体梁进行细致建模,充分考虑轻微、平均、严重这 3 种水平焊接初始变形与平均水平焊接残余应力对中拱、中垂弯矩下船体梁极限强度的影响.[结果]计算结果表明,随着焊接初始变形幅值的增加,船体梁的极限强度与抗弯刚度逐步减小;严重水平的焊接初始变形使得某双底散货船船体梁极限强度最高下降了 14.25%;在焊接残余应力的单独影响下,某双底散货船船体梁极限强度最高下降了 8.22%;焊接初始变形与残余应力对船体梁极限强度的综合影响并非两种初始缺陷单独影响的线性叠加.[结论]在船体梁极限强度研究中,有必要更仔细考虑焊接初始变形与残余应力对船体梁极限强度的综合影响.

    船体梁结构分析极限强度焊接初始变形焊接残余应力有限元法ABAQUS

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    面向一体化设计的船用碳玻混杂复合材料帽型加筋板结构多尺度分析

    刘安宇刘斌雷加静秦恺...
    257-267页
    查看更多>>摘要：[目的]复合材料设计与结构设计一直处于分离的"双轨"状态,旨在提升船用复合材料结构的极限强度,提出复合材料与结构一体化设计方法.[方法]基于多尺度方法,建立细观材料与宏观结构的尺度关联,探究细观参数对宏观加筋板极限强度的影响以及碳玻层内混杂与层间混杂的力学性能差异,通过对比分析获得更优结构形式.[结果]采用建立的微-细-宏观力学模型,改善了复合材料细观参数,提高了宏观加筋板极限强度.通过调整TC33 纱线间距和纱线截面积、WR纱线截面积、混杂方式,使得设计的复合材料帽型加筋结构具有更优的极限强度.[结论]通过多方案对比寻优,在满足规范要求的前提下可实现材料与结构一体化设计,为新一代舰船设计提供理论指导和技术支撑.

    结构设计碳玻混杂复合材料帽型加筋板极限强度一体化设计多尺度方法

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    动态风载荷作用下大型集装箱船桥翼结构响应分析

    周卫鹏苏放汪佳伦丁仕风...
    268-274页
    查看更多>>摘要：[目的]旨在研究大型集装箱船桥翼结构设计过程中风载荷对桥翼结构安全的影响.[方法]首先,研究不同垂向位置处动态风载荷的变化规律,提出动态非线性风载荷的施加方法;然后,采用ABAQUS软件对桥翼结构非线性有限元模型进行求解,获得动态风载荷作用下结构的应力和变形结果;最后,分析多载荷对结构响应的协同影响,并与静态风载荷结构强度计算结果进行对比,探究计及风载荷的动态效应对上层建筑结构响应的影响.[结果]结果表明,风载荷动态效应对桥翼结构影响显著,会引起桥翼周期性晃动,使其在多载荷联合作用下产生显著的结构周期性响应.[结论]研究成果可为进一步认识和考虑风荷载在结构设计中的作用提供重要参考.

    结构分析桥翼结构气动载荷有限元法动力响应ABAQUS

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    联合小波阈值和F-NLM去噪的高分辨率SAR舰船检测方法

    童亮刘丹彭中波邹涵...
    275-283页
    查看更多>>摘要：[目的]针对高分辨率合成孔径雷达(SAR)舰船目标多场景、多尺度、密集排布的显著特征,以及成像过程中相干噪声导致目标边缘细节模糊的问题,提出一种融合小波阈值和快速非局部均值滤波(F-NLM)去噪的高分辨率SAR舰船检测方法.[方法]首先,利用小波阈值与F-NLM融合去噪模块预处理SAR图像,来降低海杂波噪声及增强检测目标细节特征和边缘信息,使提取的特征更具判别性.然后,选用YOLOv7 检测算法结合双向特征金字塔网络来对多尺度特征有效聚合,以进一步提高模型准确率.[结果]实验结果显示,使用去噪数据集D-SSDD得到的检测平均准确度可达 98.69%,虚警率降低至 2.37%.[结论]研究表明,所提方法不仅能均匀背景杂波以提高图像质量,还能提高多尺度特征信息的交互性,保证目标检测精度和准确度.

    雷达目标识别图像处理SAR舰船检测小波变换小波阈值快速非局部均值滤波双向特征金字塔网络(Bi-FPN)YOLOv7

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    基于特征融合及混合注意力的小目标船舶识别

    严荣慧郭前雷鸣蔡雁翔...
    284-292页
    查看更多>>摘要：[目的]旨在解决由于小目标船舶特征不显著导致网络模型识别率低的问题,提出基于图像与运动特征融合方法.[方法]在小目标船舶图像特征不明显的情况下,融合运动特征信息,丰富小型船舶的特征表达,同时提出混合注意力模型.在数据驱动条件下加入船舶目标先验信息,提高模型对关键特征的感知和利用能力.[结果]在 720P分辨率图像中能实现 10×10 像素的小目标船舶识别,识别距离达到 4 km范围,实现了广域船舶识别与定位功能.[结论]改进后的目标识别网络既具备像素级别的小目标船舶检测能力,同时又具备对环境噪声的抗干扰能力,突破了网络模型对小目标船舶识别率低的瓶颈.

    目标跟踪图像处理小目标船舶运动特征特征融合先验信息混合注意力模型YOLOv5

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