运动响应

摘要： 大型化后的漂浮式风力机非线性运动特征显著增强,为此以DTU 10 MW风力机为研究对象,建立NAUTILUS半潜式平台漂浮式风力机模型,在机舱内部配置调谐质量阻尼器(TMD),通过多岛遗传算法优化TMD参数,研究无TMD控制、TMD控制(未优化)及优化TMD控制下漂浮式风力机运动响应特性,并基于混沌理论,采用相空间重构和最大Lyapunov指数法从定性和定量角度分析漂浮式风力机运动响应非线性特征。结果表明:TMD控制和优化TMD控制下,漂浮式风力机塔顶前后位移响应明显减小,但侧向位移响应作用较小;塔架前后加速度响应峰值在塔架高度为30 m~90 m范围内显著减小,而侧向加速度响应峰值则在塔架高度为10 m~30 m范围内有所减小。较之无TMD控制,优化TMD控制下,漂浮式风力机运动响应混沌特征减弱,最大Lyapunov指数均减小,表明优化TMD可减小其运动响应非线性特征。

摘要： 对双船拖曳系统的动力学运动特性和受力特性进行研究。通过建立含有阻尼模型的凝集参数方法,求解双船拖曳缆系统的动力学计算模型;将比例阻尼模型加入该动力学模型中,对放缆长度、拖曳速度、双船间距和船舶在波浪中的运动响应等进行计算对比分析,并根据所得结果验证该模型的有效性。通过对具有显著阻尼的双船宽面拖曳系统进行运动学响应计算,给出该系统的运动响应基本规律,为实现高效率的宽面探测活动提供参考。

摘要： 圆筒型FPSO作为一种新型海洋工程装备,逐渐被应用于全球海洋油气资源的开发。该文以适用于南海深水油气田开发的圆筒型FPSO为研究对象,基于三维势流理论和莫里森(Morison)方程,采用Sesam软件建立圆筒型FPSO的湿表面模型和水动力计算模型,并对圆筒型FPSO在波浪中的频域运动响应特性进行计算,将载重量相近的圆筒型FPSO与船型FPSO的纵摇、横摇和垂荡运动响应进行对比研究,结果表明圆筒型FPSO的运动特性优于船型FPSO。该文同时也对不同船体直径、阻尼板直径、船体吃水以及环境条件重现期下的圆筒型FPSO垂荡运动响应进行研究,研究结果对于圆筒型FPSO的总体设计具有重要指导作用。

摘要： 海上浮式风力机受风、浪、流等外部载荷影响,运营期间经常处于偏航工况,给风力机基础运动响应和锚泊载荷带来重要影响。基于经典叶素动量理论及势流理论,建立海上浮式风力机水—气动力耦合分析模型,对在非定常风、不规则波浪联合作用下,风力机偏航时基础运动响应及锚泊载荷等进行分析。研究发现,额定风速工况下,风力机偏航对平台纵荡和纵摇运动影响较大,偏航30°时纵荡和纵摇平均值比偏航0°时分别下降20.68%和37.36%,垂荡运动响应受风力机偏航影响较小;锚泊载荷变化趋势与平台运动及锚链布置有关,平台纵荡对锚泊载荷影响较大,偏航30°时锚链#1有效张力平均值比偏航0°时下降12.98%。

摘要： 基于自主开发的移动粒子半隐式法(moving particle semi-implicit method,MPS)求解器,引入了改进的边界条件算法和改进的压力梯度模型,对规则波中的浮体运动进行了仿真研究.利用该方法模拟了线性波和二阶Stokes波,通过与理论结果的对比分析,验证了MPS方法在数值造波方面应用的可行性和可靠性;引入胡克定律计算系泊模型的系泊力,通过数值计算分析了波浪中系泊浮体的运动响应,并与理论结果进行了对比分析,计算结果表明:MPS方法适用于进行规则波中浮体运动的数值仿真问题.

摘要： 本文简要描述了深远海油气资源开发保障平台的工程概况及其所处的海洋环境,介绍了其系泊系统类型及基于三维水弹性的系泊力计算方法和数值模型。通过在流体恢复力矩阵中增加计及系泊力的耦合动力学分析方法,采用COMPASS-THAFTS软件对深远海油气资源开发保障平台在规则波作用下的动力特性进行频域分析,比较了不同航速下的运动响应和弹性响应。研究结果表明,在服务航速顶浪航行情况下较容易发生波激振动现象,可为深远海油气资源开发保障平台的结构设计及性能评估提供技术基础。

摘要： 波浪条件是游艇码头浮桥结构设计的控制性因素。针对拉簧锚碇式混凝土浮桥结构在波浪作用下运动和受力情况复杂的问题,依托实际工程,归纳游艇码头浮箱和锚碇结构选型的一般思路和原则,找出拉簧锚碇式混凝土浮桥的适用情况和结构设计要点,并通过有限元分析拉簧锚碇式混凝土浮桥在波浪作用下的运动响应及结构应力特点。结果表明,波浪超过0.5 m时,宜采用三维有限元数值分析手段重点分析浮桥结构的波浪响应特性,并在浮桥平面设计和结构详细设计时充分考虑。

摘要： 国内海底沉管隧道施工均采用自浮沉管方式,深圳沿江高速项目首次应用非自浮沉管设计,沉管不具备自浮能力,利用专用安装驳为其提供吊力和控制约束力,通过绞移安装驳的方式带动沉管进行基槽绞移定位。通过对港珠澳大桥、深中通道等多个项目的施工案例研究,采用了一种适合长距离基槽绞移的施工工艺,并对管节在基槽处绞移期间受到波浪和水流作用时,基于AQWA软件,采用三维势流理论对海洋环境载荷下安装船-沉管的6-DOF运动响应和缆绳受力进行研究。结果表明缆绳峰值受力超过卷扬机配置,需在初始阶段缓慢收缆启动,沉管偏位满足要求。为大型沉管管节基槽绞移提供了理论分析依据,可供类似工程施工分析借鉴。

摘要： 针对水翼在水流作用下振动,以Fluent软件对水翼进行数值建模仿真。采用大涡模拟湍流模型,求解不可压缩流体N-S方程,获取水翼受力及运动响应。以NACA0012翼型为例,分析其在刚体条件下的泄涡特性,对Fluent软件进行二次开发,编写以Newmark-β法为依据的结构响应UDF嵌入到Fluent中,采用双向流固耦合的方法获取NACA0012水翼的涡振特性,分析涡振现象中的涡激力与位移的相位关系,并与其他翼型的涡振响应情况进行对比。结果表明使用薄翼型更有利于避免发生涡振,可为舰艇舵翼选型及涡振特性的研究提供参考。

摘要： 以DTU 10 MW风力机为研究对象,建立OO-Star半潜式平台漂浮式风力机模型,基于叶素动量理论和辐射/绕射理论分别求解风载荷与波浪载荷,模拟不同环境载荷方向下漂浮式风力机动态响应,对比分析不同环境载荷入射角度对其响应特性的影响。结果表明:湍流风入射角度对漂浮式风力机纵荡、纵摇及艏摇运动响应影响较大,而波浪入射角度对横荡和横摇运动响应影响较大,垂荡运动响应几乎不随湍流风和波浪入射角度改变而变化。随湍流风入射角度增加,漂浮式风力机平均发电功率急剧下降,而波浪入射角度对其平均功率几乎无影响。此外,系泊系统中1号系泊拉力随湍流风和波浪入射角度增大逐渐增加,2号系泊拉力逐渐减小,而3号系泊拉力则随湍流风入射角度增加先增大再减小,随波浪入射角度增大逐渐增加。

摘要： 本文选取两层流体中内孤立波的KDV理论解,采用Morison公式计算细长潜体上的内孤立波力,建立了潜体结构在内孤立波作用下发生大幅平动的时域数值模型.利用已有文献中采用CFD模拟方法的数值结果对本文计算模型的可行性进行了验证.选取中国南海附近深水海域中典型的流体分层参数及下凹型内孤立波特征参数,参考常规潜艇外形尺寸选取简化水平细长椭球潜体模型,近似模拟了椭球型潜体所受的内孤立波载荷及其运动响应.数值结果表明,潜体穿越内孤立波时,密度变化导致潜体受到较大向下的垂向力,使其不断加速向下运动,进而短时间内产生大幅度掉深;进一步研究发现垂向掉深的加速运动还取决于潜体在下凹型内孤立波内的时间.

摘要： 对于近岸、港口工程而言,椭圆余弦波对浮体的作用是关键问题之一.在水深的影响下,椭圆余弦波形成了波谷宽而平、波峰窄而尖的形态,其非线性与波陡完全无关.传统上依靠Stokes理论对波浪与浮体作用的研究于该问题并无有效意义.因此,需要对椭圆余弦波对浮体的作用进行单独的研究.本研究利用改进型Boussinesq方程建立了用于计算浅水波浪作用下浮体运动响应的全时域数值模型,并利用该模型对椭圆余弦波作用下漂浮方箱的运动响应进行了研究.发现不同非线性的椭圆余弦波引起的方箱运动响应规律相差很大,揭示了椭圆余弦波非线性影响的特性及与深水波情况的明显差异.

摘要： 受陆地面积等多种因素的限制,近年来人们开始将目光转向海洋,海上浮式风机得到了快速发展,同时也得到了许多学者、研究机构和政府的关注并对其进行了相关的研究.经过多年的研究发现,浮式风机在海上运行时受波浪和风的联合作用,将会产生六自由度运动,浮式风机的运动不仅影响风机的发电效率,同时也对浮式风机结构的可靠性产生影响.因此,浮式风机运动响应的研究对于提高风机的发电效率和结构的可靠性具有重要意义.本文使用商业CFD软件STAR-CCM+来模拟浮式风机在波浪下的运动.首先对浮式基础进行了自由衰减分析,从而确定浮式基础各个运动的固有周期,然后研究了浮式风机在波浪下的运动响应及其推力和功率随时间的变化.浮式风机在波浪下运动响应的研究,不仅对于提高风机的发电效率和结构的可靠性具有重要意义,同时还可用于指导浮式风机的相关设计.

摘要： 基于两层流中典型的Kdv型内孤立波方程,初步开展了水平细长圆柱潜体侧面遭遇内孤立波时运动响应的研究.采用Morison公式近似计算潜体受到的内孤立波力,根据潜体运动方程建立内孤立波作用下潜体运动响应的时域数值模型,采用四阶龙格库塔法求解.选取中国南海附近深水海域中典型的流体分层参数及下凹型内孤立波特征参数,参考常规潜艇外形尺寸选取简化水平细长圆柱模型,近似模拟了两种悬浮位置下圆柱型潜体的运动响应.数值结果表明,当潜体位于分界层上时,潜体受到很大的水平作用力,会产生很大的水平位移;潜体位于内孤立波波动范围内时,由于潜体穿过内孤立波波面导致潜体周围流体的密度改变,潜体浮力发生快速变化,在较大的向下的垂向力作用下,潜体加速向下运动,短时间内产生较大幅度掉深.

摘要： 本研究介绍了一种用于船舶波浪中运动响应分析的非线性三维边界元计算方法,该方法可直接求解有航速船舶的波浪载荷与运动响应,并能解决高频和低频组成成分、自由液面以上船体线型影响以及进流场与辐射波、绕射波相互作用等非线性问题.应用本研究介绍的数值模拟方法对某万箱级集装箱船进行了顶浪状态下的数值模拟研究,数值计算结果表明该预报方法计算结果与试验结果吻合度较好,说明了本研究方法的有效性.

摘要： 采用数值模拟的方法,在workbench aqwa中建立了方箱-垂直板式浮式防波堤的数值模型,并与物模试验结果对比来验证该模型的可靠性,用该模型模拟了规则波作用下浮箱的运动响应和锚链受力,研究了入射波高、吃水深度及锚链刚度改变时浮堤的透射系数、运动响应和锚链受力的规律.结果表明:增加垂直板数量、增大锚链刚度或增大入射波高均会使透射系数减小;入射波高、浮堤吃水及锚链刚度变化时,浮堤垂荡响应较横荡响应变化更加明显;张紧系泊对浮堤的约束能力较好,锚链受力也更大;浮堤的运动响应与锚链受力在浮堤自振周期附近出现极大值,但整体变化趋势均随着波浪周期的增加而增大.研究结果可为箱型浮式防波堤应用时的选型及相关设计提供参考.

摘要： 基于在我国南海某半潜式平台建立的原型监测系统获取的现场数据,开展了对于海流模型和平台浮体风荷载与响应预测研究.首先对于实测流剖面进行模态正交分解(EOF),提取表征海流分布规律的模态信息.进而利用逆可靠性方法开展了多年一遇海流分布的极值预测;进而基于大数据CLARA方法开展了水下直立结构的动态流场剖面聚类研究,给出了具有收敛准则的水下直立结构海流动力模型.利用台风"天鸽"等期间的平台浮体和环境监测数据,建立了风场和平台浮体响应的深度学习模型,进行了风速和平台六自由度响应的短期行为预测,预测结果可为平台的安全生产、人员作业提供参考.

摘要： 风能的开发逐渐走向深远海,未来浮式风机将成为主流.针对传统的独立式阻尼板海上风电平台,本研究提出了一种新颖的一体式阻尼板平台,并且利用三维CFD模型,结合k-ε湍流模型和重叠网格方法研究了两种平台阻尼板的水动力性能差异.在平台的阻尼板面积相同的设计下,安装一体式阻尼板的平台在垂荡和纵摇性能上表现的更为良好,两种运动响应在时域内的周期和幅值均得到改善.数值模拟的结果表明,新型的阻尼板一体化设计方案可以增加平台的黏性阻尼,有效改善其水动力性能.

摘要： 半潜式平台运动响应是平台设计重点关心的参数,设计初期准确预报平台运动性能会影响最终设计质量.平台运动响应预报在设计初期一般基于势流理论并对黏性阻尼进行修正的频域求解方法,本文分别采用临界阻尼系数法及莫里森经验公式法对3000m深水半潜式平台进行运动响应数值预报,对比分析不同黏性阻尼计入方式对6自由度运动响应RAO及关键部位加速度响应影响.最后结合模型试验结果,总结出合理的黏性阻尼计入方法,为以后半潜式平台设计开发提供参考和借鉴.

摘要： 针对明珠号FPSO采用多点系泊系统在西非海域作业的可行性问题,分析FPSO在该区域环境条件下的动力响应特性,设计FPSO的系泊型式和艏向布置方位,选取生产、外输两个作业工况,以及压载和满载两个极端工况进行计算分析,结果表明,多点系泊系统能够满足作业定位的要求,可以抵御百年一遇的风浪作用.

摘要： 本公开涉及一种外科器械，该外科器械包括外科端部执行器，该外科端部执行器能够相对于细长轴进行关节运动。端部执行器包括第一钳口和第二钳口。当闭合构件在闭合方向上移动时，第二钳口能够在打开位置和闭合位置之间移动。关节运动锁定被构造成能够从锁定构型和解锁构型运动，其中在锁定构型中，端部执行器被阻止进行关节运动，在解锁构型中，端部执行器能够进行关节运动。当闭合构件在闭合方向上从打开位置移动时，关节运动锁定被构造成能够从锁定构型运动到解锁构型。

摘要： 本发明公开了一种基于静息态脑电特征的运动想象响应能力筛选方法，包括：对采集的EEG数据经过预处理、数据分割，提取MI任务的共空间模式特征；利用支持向量机建立多分类识别模型，通过十折交叉验证计算分类正确率，分类正确率表征MI响应能力；分别提取开目静息各导联EEG在8～13Hz频带(alpha频带)的归一化能量、功率谱熵与Lempel‑Ziv复杂度；计算上述静息态EEG特征与MI响应能力的相关性，筛选最优特征用于建立分类模型与回归预测模型；基于分类模型与回归预测模型对运动想象响应能力进行筛选，不仅可以筛除“BCI盲”，避免其无效的训练过程，而且能够提前预测被试的MI响应能力并为其制定相匹配的训练方案，进而优化实验训练流程，最终降低用户操作BCI的错误率。

摘要： 本公开涉及一种外科器械，该外科器械包括外科端部执行器，该外科端部执行器能够相对于细长轴进行关节运动。端部执行器包括第一钳口和第二钳口。当闭合构件在闭合方向上移动时，第二钳口能够在打开位置和闭合位置之间移动。关节运动锁定被构造成能够从锁定构型和解锁构型运动，其中在锁定构型中，端部执行器被阻止进行关节运动，在解锁构型中，端部执行器能够进行关节运动。当闭合构件在闭合方向上从打开位置移动时，关节运动锁定被构造成能够从锁定构型运动到解锁构型。

摘要： 一种基于FHN‑PSD或FHN‑STFTCSP运动想象时频能量增强及特征响应检测方法，先进行多通道MI数据采集，然后使用巴特沃斯和IIR陷波滤波器滤波，接着提取了视觉提示开始后0.5‑2.5秒的时间段；然后进行FHN模型参数初始化及FHN模型处理，将预处理后的信号和噪声送入到FHN模型进行随机共振处理，再基于PSD或STFTCSP方法提取信号特征，然后通过分类器分类，最后进行标签匹配检测；本发明实现用噪声能量去增强时频信息，大大增加了MI特征响应的鲁棒性和识别正确率。

摘要： 本实用新型公开了一种昆虫运动性活动节律及睡眠行为磁生物学响应研究装置，包括：人工磁场处理系统，用于为整个装置提供磁场处理；环境因子控制监测系统，用于提供一局部透光空间并能够实时监测该空间环境因子、且位于人工磁场处理系统内；试虫飞行运动性活动节律测定系统，用于定位试虫并测定试虫飞行运动性活动节律、且位于环境因子控制监测系统内；试虫睡眠行为研究系统，用于监测试虫飞行运动性活动节律测定系统定位的试虫的睡眠行为、且位于环境因子控制监测系统内；开源光源控制系统，用于从外部为环境因子控制监测系统提供所需光源；控制与数据储存系统，用于控制整个装置和采集分析数据。本实用新型的装置控制精准、整合度高、适配性强。

摘要： 本发明公开了一种地震P波作用下饱和土中管桩的运动响应的确定方法，先确定在地震P波作用下，基岩运动的振幅和激振圆频率；然后确定管桩外半径、管桩内半径、管桩长度、管桩的弹性模量、管桩的泊松比，并计算管桩的剪切模量、管桩的横截面积、管桩的极惯性矩；将管桩周围内外的土体均视为充满流体的饱和三维多孔弹性连续体，确定管桩外域或管桩内域的土体骨架以及孔隙流体的诸如弹性模量、泊松比、密度等材料参数；接着建立考虑径向和竖向变形的二维管桩在稳态振动下的运动方程，并求解得到其特征值以及对应的特征向量；最后采用上述参数通过解析法确定地震P波作用下饱和土中管桩的运动响应。

摘要： 本发明涉及汽车被动安全测试领域，公开了一种碰撞测试中假人运动响应的测量方法、设备和存储介质。该方法包括：在碰撞测试的过程中通过摄像机获取测量标识的图像，测量标识固定在假人的待测部位，假人与预设平台关联设置；确定测量标识在图像中的第一坐标位置；根据预设换算关系确定第一坐标位置在静坐标系中对应的第二坐标位置，静坐标系的X轴与预设平台的运动方向平行，静坐标系的Y轴与预设平台的运动方向垂直，图像的像素单元格的一条边与X轴平行，与一条边相交的另一条边与Y轴平行；根据待测部位的初始位置以及第二坐标位置确定待测部位的运动响应轨迹。本实施例能够实现对假人任意部位的运动响应进行较准确测量。

摘要： 本发明公开了一种模拟漂浮式风电机组运动响应的风洞试验装置和方法，采用实物测量与数值模拟相结合的半实物仿真技术，解决了在风洞环境中模拟水动力载荷、系泊回复力作用的问题，并基于缩比模型测量和全尺寸模型数值模拟的数据传递路径，提出了将风速缩尺比与长度缩尺比解耦的试验参数缩尺比系统，该缩尺比系统可保障缩比模型试验条件的可行性与所模拟物理问题的相似性。

摘要： 本发明提供的一种船舶在波浪中运动响应的预报方法，采用九节点二次曲面单元进行离散可以更准确的描述船舶表面，且可以克服传统的平面常值单元离散方法所存在的单元间变量不连续、难以获得精确的物面导数以及离散量大、计算效率低等缺陷；采用高阶混合边界元进行速度势求解，兼具了自由面格林函数法自动满足辐射条件和Rankine源法计算稳定并能处理各种形式自由面条件的优势；在辐射势和绕射势求解时，在自由面和物面条件中考虑了船舶定常扰动势对其的耦合影响，提高了船舶所受到的水动力和运动响应的计算精度。

摘要： 一种具有运动响应控制及运动能转换设备的深海浮式风机，其浮式基础设有封闭的气室，所述气室在其上部空间隔离出一压缩舱，所述压缩舱通过出气口与外部气室舱连通，其出气口处设有涡轮发电机，浮式基础的外围设有减摇装置，所述减摇装置设有与压缩舱连通的第一气囊腔，所述压缩舱的下方还设有与压缩舱连通的第二气囊腔。本实用新型浮式风机通过在浮式基础外部和外侧设置减摇装置来实现对浮式结构物运动响应的控制，利用浮式基础在海面上的垂荡、横摇、纵摇等会对第一、第二气囊腔内的气体进行挤压，给压缩舱室充气，进而带动涡轮放电机转动发电，有效地将浮式基础的运动能转换为电能，提高了系统整体的稳定性和可再生能源的利用效率。